随着电力电子器件和各种非线性设备的使用,以及用户对电能质量要求的不断提高,电能质量中的无功补偿问题显得越来越重要。静止同步补偿器(STATCOM—Static Synchronous Compensator)以其对系统无功功率补偿的优越性能,成为目前电力系统中最具代表性的无功补偿装置之一,是近年来电力电子与控制领域研究的热点。　　 本研究首先针对STATCOM系统设计中的关键问题之一,即无功电流的实时检测,提出了三相四线制不平衡系统的无锁相环的三相电网无功电流检测法,并进行了仿真验证。然后分析了它的工作原理,在三相四线制电网负载不平衡的背景下,从多个指标的角度出发,对四桥臂式、电容中分式、三单相桥式主电路拓扑进行了仿真分析,最终给出了合适的主电路拓扑结构,并对主电路参数进行了设计。针对以上主电路拓扑,采用单极倍频SPWM调制技术作为触发脉冲的产生方法,并从调制原理、逆变器输出电压频谱和过零点振荡三个方面加以重点论述。为了提高控制精度和系统稳定性,采用直接电流控制的实时跟随三角波比较法进行控制。在此基础上,采用TI公司最新研发的32位高速定点DSPTMS320F2812作为主控制器,结合FPGA对STATCOM控制系统的硬件、软件进行了设计。整个设计充分利用DSP强大的数据处理能力和丰富的外设资源,完成采样、测量、控制计算等任务,由FPGA负责完成12路PWM波形的产生。最后,在MATLAB／simulink仿真环境下,对所研制的STATCOM系统进行了仿真研究,结果验证了理论分析的正确性和系统设计的合理性,为STATCOM装置的进一步研究奠定了良好的技术基础。