无功补偿是改善电网电能质量的主要方法,对保障电网安全稳定运行具有十分重要的作用。随着配电网中工业负荷的不断增加和大量电力电子设备的接入,造成了非线性负荷与冲击性负荷对配电网稳定性的严重威胁,因此,电力系统无功补偿面临了新的挑战。基于对补偿设备安装的经济性、耐压能力及无功补偿容量等问题的考虑,课题通过广泛查阅文献和对配电网无功功率特性的分析,确定了以级联H桥DSTATCOM为研究对象,从电路结构、数学模型、控制方式及仿真验证等方面研究了该补偿器的补偿性能。研究结果表明该设备具有扩展性好、补偿容量大、耐压能力强、输出谐波小等优势。课题具体研究内容如下:首先,介绍了三相级联H桥DSTATCOM的电路结构、工作原理,通过对比星型联接与角型联接电路特征,选择以星型结构为主拓扑结构,并对其H桥子模块的工作状态、等效数学模型和开关调制方法进行研究,选取了载波移相单级倍频调制作为电路的调制方法;其次,为了实现电路系统的稳定控制,研究了基于前馈解耦的电压电流双闭环控制策略,并设计出电流预测控制模块、电容电压均压控制模块,优化控制系统的动态效果;再次,依据配电网特征设计电路参数,采用Matlab/Simulink软件搭建针对于10k V配电网的三相三级联H桥DSTATCOM仿真模型,并结合上述理论分析完成仿真验证,仿真分析表明:级联H桥DSTATCOM能够实现配电网无功功率的动态补偿,且其补偿速度快、精度高、谐波含量低;最后,对课题中的理论研究工作和仿真验证过程进行归纳总结,得出课题研究的结论,针对课题研究过程缺乏实验数据支撑的问题,提出了未来工作展望。