静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM),作为一种重要的无功补偿装置,与传统无功补偿装置比较其响应时间更短,运行范围更广,是目前研究的热点。本文主要研究并设计了一款基于STM32分布控制的级联H桥STATCOM装置。具体研究内容包含以下几个方面。拓扑结构与控制系统的实现原理。采用多重叠加法计算每个H桥中电力场效应管的开通关断时间,实现拟合正弦波输出,阶梯波调制时,开关器件工作在基频状态,损耗小,效率高;针对级联H桥各桥臂直流电容由于相互独立,存在均衡控制问题,采用周波级均衡控制策略,具体为每一个周波根据每个电容的实际输出电压做一个重新的均衡排布。针对多桥臂与主控间的延时问题,采用所有延时一致性原则,利用系统补偿时迟滞的半个周波完成测量、计算、通信等功能。硬件设计部分。该装置分布控制部分由意法半导体公司的STM32系列芯片作为控制芯片,控制各H桥的触发、信息采集并将信息传递给作为主机的DSP芯片。本设计的主要特点在于将STM32与主控系统置于统一的电位上,而将触发部分和功率器件的电源的电位独立出来,这样解决了多电平供电需要多电位的重要问题,同时满足了STM32的供电可靠性;另外由于通信采用等电位,相比光纤通信节约了成本。设计磁环变压器作为多路隔离电源,相比采用传统驱动模块每个H桥减少两个电源,解决了电源复杂问题的同时,在出现保护动作时,一致性更好。装置可正常运行在两个H桥脱离级联的状态下,提高装置的可靠性。在EMTP电力系统电磁暂态分析仿真软件中搭建了12H桥级联的仿真模型,仿真结果表明了设计的正确性和可靠性。此外,还设计实验验证了12H桥级联STATCOM硬件部分,主要是实现逆变功能,结果显示该装置实现了设计功能,验证了设计的可行性。