随着电力网络和电子技术的飞快发展,电网的规模越来越大,投入的电力设备越来越多,大批非线性装置的应用产生了大量的谐波和无功功率,使电网的电能质量受到严重影响,稳定性遭到极大的破坏。因而,对电网谐波的抑制和无功的补偿变得十分重要。在无功补偿装置中,由于静止无功发生器(SVG)具有响应速度快、滤波能力强、控制精准等优异性能,逐渐成为无功补偿领域研究的热点。本文首先介绍了无功功率的物理概念、研究意义,无功对电网的影响,无功补偿设备以及SVG的发展趋势。接着论述了SVG的系统构成和有无内部损耗时的两种不同工作原理,对于SVG的主电路结构,主要分析了两种多电平结构,分别是箝位式和级联式。在无功电流检测方面,先简单叙述了传统的检测方法,之后对基于瞬时无功的p-q检测法、p qi-i检测法、d qi-i检测法分别进行了详细分析,通过分析,选择了精准度高、控制迅速、检测范围广的d qi-i检测法。然后论述了级联式多电平电路的工作原理、级联式PWM控制法、H桥级联的星形与三角形接法、级联式SVG的数学模型。在SVG的控制方面,采用了电流直接控制与直流电压平衡控制相结合的控制策略。在SVG的拓扑结构中,级联式多电平电路是最具应用前景的结构,本文以级联式SVG作为研究对象,根据原理列出它的数学模型,以此模型为基础通过上述的检测与控制策略来设计出一套完整的SVG系统,由整套系统的数学模型计算出电路的控制参数。为了验证级联式SVG的补偿性能,在MATLAB软件平台上构建它的系统仿真电路,由仿真结果表明,级联式SVG系统运行稳定、动态补偿性能良好。级联式SVG直流侧电容电压的均衡问题直接关系到系统的稳定性,同时也是SVG设计中的难点之一,本文提出了一种新的两级控制方法,第一级利用相间电压实现各相电压总体控制,第二级通过相间电压平均值实现各功率单元平衡控制。仿真结果证明了两级控制策略具有良好的稳压和均压性能。