随着工业自动化水平的不断提高，用户对供电质量的要求越来越高。目前，电力系统无功补偿容量不足，谐波污染日趋严重，尤其是冲击性无功负荷的存在，不仅增加了各种损耗，而且严重影响了供电质量。因此，谐波抑制和无功功率补偿已经成为电力电子技术和电力系统等领域所面临的一个重大课题，受到越来越多的关注。相比于传统无功补偿装置，静止同步补偿器(STATCOM)具有响应速度快、调节范围广、装置体积小、补偿电流波形品质高等优点，成为无功补偿的发展趋势。 本文对基于IGCT的6kV/200kVA的STATCOM进行了深入的研究。首先对STATCOM进行机理分析，根据d-q坐标变换理论，建立STATCOM的动态数学模型。由于电力系统是一个强耦合的非线性系统，其各种负载时刻都在发生变化，针对STATCOM模型参数变化和噪声干扰，提出了无功电流的灰色预测控制，经分析与仿真验证了该装置级控制方法在跟踪能力和鲁棒性方面的优越性；然后对STATCOM的器件级控制进行研究，选取载波相移PWM(PS-PWM)法进行调制，经仿真验证该方法可以成倍提高等效载波频率，降低输出谐波含量。 本文根据STATCOM的核心器件(集成门极换向晶闸管IGCT)的特性，建立IGC~I’的原理性电学模型，并详细设计其串联运行的动态均压电路，通过仿真验证了设计的合理性。最后比较和分析了各种适于STATCOM大容量化的主电路结构，并对基于IGCT‘的链式多电平主电路参数进行设计，建立仿真模型，通过PS-PWM调制，仿真结果表明链式多电平电路在滤除谐波方面达到良好效果。 最后设计了STATCOM系统电路的主要参数、检测电路，研究IGCT的驱动与保护技术。并以级联型5电平主电路为基础，对基于CPID的PWM波发生器进行分析设计。