无功补偿是电力系统节能降耗和改善电压质量的重要措施之一，基于电力电子技术的静止无功补偿设备由于其动态连续补偿、响应速度快、体积小等优点得到广泛应用。在低压系统常采用二电平或三电平的电路拓扑，而在高压系统则广泛使用基于H桥模块的多电平结构。本文主要研究面向高压系统无功补偿的级联H桥多电平电路的控制策略。　　首先分析了STATCOM的无功补偿原理及H桥功率模块的工作模式，针对大功率器件应用中开关频率与开关容量之间的矛盾，采用了一种单极倍频载波移相正弦脉宽调制技术(CPS-SPWM)，提高了补偿装置的等效开关频率。在此条件下，建立了级联STATCOM的数学模型，为控制器的优化设计奠定了理论基础。　　设计了STATCOM的双闭环控制策略，外环实现功率模块的直流侧电压控制，内环实现无功电流控制，提高了响应速度并达到限流的目的。针对传统比例积分(PI)控制动态性能不佳、参数调试困难等问题，电流环采用了无源性控制策略，并给出了无源控制器的实现结构和参数设计方法：针对STATCOM正常运行过程中的直流侧电容电压的不平衡问题，在电容电压总体控制的基础上，采取调制波平移策略实现了模块电压的均衡控制；针对级联STATCOM系统模块数目多、故障概率大的特点，采取了N+1冗余方式的故障容错技术，保障单模块故障后STATCOM仍能输出相应容量的无功功率。　　建立了级联H桥多电平STATCOM的仿真模型，仿真验证了调制波平移策略和故障容错技术的有效性以及电流无源性控制的优越性。搭建并完善了六个H桥模块级联的STATCOM实验系统，实现了三相无功功率的动态连续补偿和直流侧电容电压的平衡控制，验证了本文所提控制策略的可行性与有效性。