随着社会经济的发展,电力用户对于电能质量的要求越来越高,其中无功补偿问题显得尤为突出。由于静止无功发生器在调节速度、补偿性能、使用寿命等方面比其他无功补偿装置更具优势,从而得到了各国专家的广泛关注。如果将多电平逆变结构与之相结合可以使其性能有进一步地提升。本文主要研究三电平拓扑结构的静止无功发生器。本文首先介绍了无功补偿的意义并通过对比不同无功补偿装置的优缺点,介绍了无功补偿装置的发展历程,然后通过介绍的工作原理并搭建数学模型,分析了的稳态性能和稳定性。本文将分为四个部分进行研究,第一部分详细地分析了主电路的工作原理;第二部分介绍了多种无功电流检测法并对基于瞬时无功功率理论的法和法进行了详细地理论研究;第三部分对当前应用较为广泛的电流直接控制方法和电流间接控制方法做了详细地阐述,并结合两种方法的优缺点得到本文的控制方法为基于的电流解耦控制;第四部分对电压空间矢量调制()的实现进行了理论推导。基于对理论研究的基础上,本文借助了仿真工具搭建了系统的仿真模型。通过对比和法在电网电压未发生畸变和发生畸变情况下无功电流检测的仿真结果,可知比法的应用范围更广,所以本文选择了法作为本次实验的无功电流检测法。从各个子模块的仿真结果可以验证模型的正确性和合理性。通过分析多种运行情况下系统仿真的结果,表明本文设计的具有良好的补偿性能和动态性能。最后,根据仿真分析对装置进行了硬件和软件的设计,并得出了相关的实验波形。