无功补偿是电力系统提高稳定性和运行经济性的重要措施。静止同步补偿器（STATCOM）是一种基于FACTS技术的新型无功补偿装置，具有响应快速、能够发出连续的无功功率、输出谐波含量小等优点，受到了越来越高的重视。本文围绕用于10kV配电网的STATCOM展开设计与研究。　　本文首先明确了STATCOM的设计目标。分析了STATCOM进行无功补偿的原理及 STATCOM的工作原理。在此基础上建立了STATCOM的数学模型。对当前STATCOM的主流主电路结构进行了分析，选择了二极管箝位型多电平结构和级联多电平结构作为本文STATCOM的备选主电路结构。　　本文设计了STATCOM的控制器。首先设定了本文STATCOM的特殊控制目标：既能完全补偿接入点的无功功率也可以发出指定容量的无功功率，可以对接入点进行欠补偿或过补偿。其次阐述了本文采用的基于瞬时无功功率理论的电流检测方法和用于STATCOM输出电流跟踪控制的直接电流控制法。最后结合本文控制器设计目标，提出了相应的改进，本文在现有控制器中添加了一个比例控制环节，使STATCOM的可以输出指定的无功功率。本文研究了用于配电线路单点补偿时STATCOM的应用情况。在负线位置离散、非均匀的情况下，给出了一种STATCOM单点补偿时的基于其安装位置的理论最佳补偿输出容量的控制策略。当各点负荷变动时，可以计算得到STATCOM的理论最佳输出容量　　本文在MATLAB仿真平台下建立了STATCOM的仿真模型。首先对不同的主电路结构进行了仿真比较，验证其是否能满足设计目标。在此基础上选择了二极管箝位型主电路方案。其次，在稳态和动态负荷条件下进行了STATCOM系统的仿真实验。实验结果表明本文设计的方案在稳态时直流侧电压波动小、输出电流既可以完全补偿电网侧的无功电流，也可以发出指定无功功率对电网进行过补偿，且输出电流在开关频率较低的情况下谐波含量较小；在动态时过渡过程短暂、稳定，性能良好，验证了本文控制器设计的正确性和有效性。最后对主电路参数对STATCOM装置的影响进行了仿真实验，仿真结果可对实际的主电路参数设计提供参考。