随着电力电子技术的快速发展,由电力电子元器件构成的电力设备广泛用于电网中,但随之带来一系列电能质量问题。各种用电设备特别是一些比较敏感的用电设备对电能质量的要求不断提高。电力系统中常见的由接地故障或者负载不平衡引起的电压骤降、电压不平衡等电能质量问题,通常会导致敏感用电设备误动作或者操作中断。在此方面,无功功率补偿技术作为改善相关电能质量问题的一个重要途径,已经越来越受到重视。静止无功发生器(STATCOM/SVG)作为电力系统动态无功补偿的有效装置,已经成为无功功率补偿技术发展的一个重要趋势,同时已成为当前电力电子领域研究的热点。相对于传统的无功补偿装置,STATCOM具有很多优点,包括响应速度快、装置体积小、调节范围大和补偿电流品质高等。本论文首先分析了基于IGBT的STATCOM动态无功补偿的工作机理,建立了STATCOM的稳态数学模型,并详细推导了基于相序不平衡算法的数学模型。在此基础上,提出了正序和负序电压分量相结合的控制方法。为实现控制目标,需要准确地检测出补偿信号,本文采用d-q坐标变换将正负序分量分别转换成d-q坐标下的直流量。论文在理论分析之后,对硬件部分和软件部分的设计做了详细地介绍。硬件电路设计包括主电路、驱动电路、信号检测电路以及DSP处理电路等,并详细计算了各个元件的参数。软件设计部分采用模块化设计方法,包括了初始化模块、测频模块、数据处理模块和SPWM脉冲产生模块等。最后采用MATLAB/SIMULINK对所设计的STATCOM进行了装置级仿真,并搭建了动模试验系统,对上述部分电路进行了物理实验。仿真和实验结果均表明本论文设计的STATCOM对由负载不平衡引起的电压不平衡有较好的抑制效果,验证了本论文理论分析和技术方案的可行性与有效性。