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静止同步补偿器（STATCOM）是一种对电网进行无功补偿的电能质量调节装置，论文针对配电网中星形结构的链式STATCOM的电流跟踪策略、补偿不平衡负载工况下的控制策略、电网电压不平衡工况下的控制策略以及分离的直流电容电压均衡控制策略等关键技术展开了深入研究。 首先，通过对链式STATCOM在同步旋转坐标系与两相静止坐标系中的数学模型的分析，分别设计了相应的电流跟踪控制策略。两种电流跟踪控制策略针对平衡的无功负载的补偿效果基本一致;但是针对不平衡负载补偿而言，在两相静止坐标系下的电流跟踪策略实现更简单、可行性更高。并对这两种方法进行了详细的仿真与实验验证。 其次，针对星形链式STATCOM补偿不平衡负载工况下的控制策略问题，提出一种新型的基于负载电流正序、负序分量检测的零序电压的计算方法，具有计算快速的优点。改进了基于瞬时功率理论的参考电流提取方法，分别提出了星形与三角形的链式STATCOM的参考电流计算方法，并在两相静止坐标系下完成不平衡参考电流的跟踪控制策略。通过仿真与实验验证了该方法的正确性与有效性。 再次，针对电网电压不平衡工况下链式STATCOM的负载补偿方案与控制策略问题，提出了星形链式STATCOM的零序电压计算方法、电网电压幅值与相位检测方法、输出电流低次谐波消除法，同时提出了在两相静止坐标系下完成不平衡参考电流的跟踪控制策略，并得到了仿真与实验验证，扩展了星形链式STATCOM的运行范围。 对比分析了三角形与星形链式STATCOM的无功补偿性能与控制策略的异同点。在装置额定输出功率与一定的不平衡度范围内，两者具有相同的补偿效果。不同的是，三角形链式STATCOM相间的零序环流是维持其正常运行的必要条件;而星形链式STATCOM的零序电压是维持其正常运行的充分条件，其零序电压提取复杂，因此控制难度更大。 最后，针对链式STATCOM分离的直流母线电容电压均衡控制问题，提出了一种改进的电容电压均衡控制策略，该策略能够改善电容电压的动态均压特性，同时也具有稳态均压性能良好的优点，并对该策略进行了详尽的仿真分析与实验验证。 本文提出的控制策略均得到了仿真与实验验证，研究成果业已成功应用到10kV/±1Mvar星形链式STATCOM工业样机中，无功补偿性能良好。