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随着可再生能源在电网中比重的不断增加,电网的容错能力日益得到业界的关注。在电网设备中,STATCOM(Static Synchronous Compensator)能够向电网提供无功功率补偿并支持电网电压,从而有效的提高电网可靠性和容错能力。论文针对STATCOM无功功率补偿关键环节,即电网电压参数估计技术、电流参考生成技术和电流跟踪技术进行了深入的研究。论文主要贡献为:1)针对电网电压发生不平衡故障或电压参数突变故障,提出了一种基于自适应降维观测器的估计策略。该方法能够精确估计电网中正序、负序电压分量及其参数。与现有参数估计方法将网侧电压当作一组简单信号处理不同,该方法将电网电压视为一个关于电网频率的参数化动态系统,进而对动态系统进行参数估计。由于该方法不依赖于PLL(Phase-locked loop),当电压相角发生大的跳变时,该方法依然能够全局稳定。2)考虑更一般的情况——电网电压含有谐波分量时,针对电压发生不平衡故障或电压参数突变故障,提出了一种无源观测器的估计策略。与现有方法不同,该方法将含有谐波的电网电压视为一个关于电网频率的参数化动态系统,从而对动态系统进行参数估计。与现有方法相比,该方法增加了电压谐波分量及其参数估计功能,同时,该方法能够精确估计基波分量、谐波分量及其参数。3)考虑电网不同故障下(如三相电压故障或单相不平衡电压故障等)的电压下降形状差异,提出了一种基于电流最大平衡的电流参考设计策略。与现有参考设计方法不同,该策略在控制参数中引入了有功功率振荡的幅值,从而能有效的限制直流侧电容电压的抖动。同时,该方法采用电流均衡技术,通过将电流最大平衡问题转化为约束条件下的寻优问题,从而实现三相电流均衡最大化,进而提升无功功率最大投递能力。4)针对LCL型逆变器,提出了一种基于输出调节器的电流跟踪控制器。该方法能够在电网含有谐波电压的情况下实现网侧电流跟踪,同时,该方法具备有源阻尼功能,在该方法的作用下,系统闭环极点可以配置到左半平面的各个位置,这为系统稳态裕度和动态性能的选取提供了更大的自由度。与现有的控制方法相比,该方法在电网含有谐波电压的情况下电流跟踪的稳态误差依然为零。