电网中无功功率的存在对电力系统的安全稳定运行具有很大的威胁,并且严重影响电力系统的电能质量。为提高电力系统的电能质量,通常在电网的配电端并联有源滤波装置或者无功发生装置来对电网进行滤波和无功补偿。其中,级联H桥式SVG拓扑结构得益于其模块化、易扩展的优势,在电网中得到了广泛应用。但随着国家特高压大电网的发展,电网对所接入的SVG的节能消谐能力要求越来越高。这样仅通过改进拓扑结构来提高SVG节能消谐能力已不能满足需求,故从SVG的控制方案上寻求改进尤为重要。首先,对国内外现有的级联SVG的控制方法进行了分析比较,研究了级联SVG的基频优化PAM控制方法,并为改善直流侧电容电压不平衡现象,本文采用了脉冲循环轮换的控制方式,效果良好。其次,鉴于高压大容量场合中的级联SVG,采用单一的PAM调制或PWM调制不能同时达到较好的低能耗、低谐波效果,本文提出了PAM+PWM混合调制的方案。以PAM调制为主的SVG能耗较低,PWM调制的加入起到补偿了SVG交流输出侧谐波的作用。在此基础上,为进一步改善PAM单元直流侧电压的平衡性能,本文提出了一种控制脉冲不对称轮换的控制方法,成功抑制了直流侧电压的波动。随后,针对现场应用中级联SVG的参数的时变特性,本文基于SVG的损耗分析建立其逆系统模型,并采用自适应逆系统PI控制方法优化SVG的无功补偿控制效果。该方法有效提高了控制系统对时变参数的适应性,控制系统的响应速度和精度明显改善。最后,为验证本文所提方法的有效性,本文利用PSCAD仿真平台对其进行了仿真,并且在220VAC级联SVG实验平台上进行了应用研究,仿真和实验结果证明了本文所提方案的有效性。