无功功率的平衡是保证电网电能质量、提高输电效率和维持系统安全稳定的关键因素。无功补偿装置经过数十年的研究，已经向着多样化和先进化不断发展，其中静止无功发生器（SVG）依靠其动态快速、静止运行、安全稳定等优势迅速在无功补偿领域占有了一席之地，受到国内外学者的普遍关注。SVG的主电路拓扑结构作为其整个系统中最基础和最关键的部分，对其工作性能以及发展潜力都有着十分重要的意义。本课题将会从这个角度入手，展开介绍适合于较大容量SVG的各种主电路拓扑结构。分别论述每一种主电路的结构特点和工作原理，比较它们的优劣。在Matlab/Simulink仿真环境下仿真出各种主电路的输出电压波形和频谱，并进一步分析仿真结果。级联式多电平主电路结构作为SVG一种最有发展潜力的拓扑形式，具有非常大的研究价值和意义。本课题将重点研究这种级联式的SVG，推导出其数学模型作为研究和设计的基础，由此来设计整个SVG的控制系统，计算控制参数。为了进一步直观的验证级联式SVG的性能和特点，在仿真环境下搭建整个SVG系统模型，设置器件和控制参数，分析仿真数据，结果表明级联式SVG的控制系统可靠、动态补偿能力突出。在控制系统的双闭环控制理论中，针对级联式结构的直流侧电压外环控制比较难以实现，于是本文提出了一种新型的直流侧电压的分层控制策略，不仅分相控制了单相的总体电压水平，而且根据各路的调制波信号控制了单个功率单元电压水平。在Matlab仿真环境中实现了这种控制方法，结果验证了该控制策略的有效性和可靠性。