电力系统控制是提高和改善我国电网稳定运行的重要手段。静止无功补偿器（SVC）作为FACTS装置的一个分支，其主要作用是调整电压、并可通过改善系统的阻尼特性来提高系统的稳定性，由于其突出的控制快速性，为电力系统提供了强有力的可控工具。 电力系统参数和结构的不确定性决定了它是一个模型不确定的控制对象，为了使所设计的SVC控制器具有较强的鲁棒性，适应电力系统强非线性、不确定性和分散性的特点，本文结合自抗扰控制与变结构控制理论，提出一种具有较强的适应性和鲁棒性以及结构简单、参数整定容易的控制器，并将所得结果应用于SVC的非线性控制，解决电力系统的参数、结构不确定性和SVC与发电机的综合控制问题。主要进行了以下几方面的研究：首先，在非线性扩张状态观测器的基础上提出了一种对对象模型和外扰具有很强适应性和鲁棒性的非线性鲁棒变结构控制器；其次，在非线性鲁棒变结构控制的基础上，应用串级控制理论，分别设计了SVC及SVC与发电机励磁的非线性鲁棒变结构控制器，所得的控制规律与系统运行点和网络结构无关，克服了基于反馈线性化理论的非线性协调控制由于数学模型的误差而影响控制器性能的缺点。最后用多种典型电力系统仿真计算验证了SVC及SVC与发电机励磁的综合控制器在改善电力系统稳定性和维持系统电压方面所发挥的作用。