大功率电子设备的广泛应用势必会产生大量的无功和谐波，为了改善电网的供电质量，需要利用无功补偿装置提供这部分无功和谐波。无功补偿装置的核心是由功率开管器件构成的电力电子变换器，由于功率器件IGBT的功率、耐压和频率受限，常规两电平变换器很难应用在高压、大功率场合，而多电平功率拓扑，将高压问题低压化，装置由多个低压单元构成，具有单元功率模块开关频率低、装置输出电压高、输出波形好、谐波成分小、易于拓展等优点，因此多电平拓扑结构被广泛应用在高压、大功率电力电子装置中。但是，多电平拓扑结构在电网畸变、电网负载不平衡的情况下存在环流和单元均压等关键技术问题尚未得到圆满解决，因此限制了多电平拓扑结构的应用。由此可见，从事基于多电平、高压大功率拓扑研究的选题，具有重要的理论研究意义和实用价值。
　　首先，查阅大量有关高压大功率、无功补偿、功率拓扑结构、多电平等领域的相关文献，对国内外研究现状进行了深入分析和研究，比较各种功率拓扑优缺点，最后确定混合MMC功率拓扑结构STATCOM控制技术作为本文的课题。其次，对混合型模块化多电平拓扑进行导通关断原理分析，相对于传统拓扑具有输出的电平数翻倍的优势，并分析无功补偿装置的关键控制技术，其中电流检测作为无功补偿的第一步，本文选择基于瞬时无功功率理论的无功谐波电流检测法，采用电压电流双闭环的电流跟踪控制，针对电压电流相互关联，不易实现控制这一问题采用前馈解耦的控制方式，提出多变量滤波和二阶广义积分相结合的方法对电网电压进行锁相，为后续的Park坐标变换和前馈解耦提供相角，提出超扭曲滑模算法对模块化多电平存在的环流问题进行抑制，并且选用了基于载波移相的电容电压排序的控制策略进行稳压控制，防止电容电压波动对器件造成损坏。
　　在此基础上，利用Matlab/Simulink软件对混合模块化多电平功率拓扑结构的无功补偿系统进行仿真搭建，验证装置的动态和静态无功补偿性能、环流抑制以及电容电压的稳定性。最后对系统参数进行计算并搭建了硬件实验平台，包括以DSP+FPGA为控制核心板和FPGA的控制底板，板与板之间采用高速光纤通信，分别调试软件和硬件进行混合模块化多电平功率拓扑结构无功补偿装置的可靠性验证。