随着我国现代化进程日益加快,工业负荷和城乡居民生活负荷日益增加,随之引入的无功污染问题也越来越严重。STATCOM作为无功补偿设备的一种,其良好的动态性能和补偿效果使之成为市场的应用主流。其中级联H桥型STATCOM因为模块化多电平结构和高补偿精度等优势,在高压大功率场合得以广泛应用。本文以10kV/1Mvar级联H桥型STATCOM为例,主要针对其在平衡工况下和不平衡工况下的控制策略进行研究。星型连接级联H桥型STATCOM在同电压等级下具有模块数目少、便于控制等优点。本文针对星型级联H桥型STATCOM建立了数学模型,进行了主电路参数设计。为了进一步分析内部功率单元原理,建立了各H桥单元的开关函数模型。本文对比分析了不同调制策略的特点和适用场合,最终选择了输出谐波含量低、等效开关频率高的CPS-SPWM调制策略。针对平衡工况下,由于各电容损耗差异等因素,导致的电容电压不均衡问题。本文采用三级均衡控制策略,即整体电压均衡控制、相间电压均衡控制和相内电压均衡控制。其中电流内环采用直接电流控制,用于跟踪补偿无功功率,电压外环用于维持整体有功平衡。对于原有相间均衡控制策略存在静态误差的问题,本文改进了其比例控制环节,并且给出了参数设计依据。本文提出了一种改进的相内电容电压均衡控制策略,解决了有源矢量叠加控制策略因引入输出电流而容易发生震荡的问题,并且基于功率补偿和最大调节范围提出了一种参数设计方案。针对不平衡工况下的正负序分量分离策略的误差问题,本文基于双dq变换的原理,提出了一种动态性能好、准确性高的分离策略,该策略在实现各序分量精确分离的同时,还可以实现不对称电网电压精准锁相。本文对不平衡工况下相间电容电压不均衡的现象进行了功率模型的建立和分析,采用了零序电压注入的策略解决了该问题,并且进行了控制环节的设计。最终通过仿真和实验验证了本文提出策略的有效性和参数设计的准确性。