静止同步补偿器在电力系统中的应用日益广泛，起到了提高电力系统功率因数、消除高次谐波的作用，显著提高了电网的供电品质，减小了馈电线路的线路损耗。目前静止同步补偿器主要应用于高压大容量的场合，在民用建筑中低压小容量的供配电系统中的应用还不多见。本文试图针对民用建筑中大量存在的变配电所研制一种系统电压为380/220V、容量在100lkvar及以下的静止同步补偿器。由于民用建筑中低压供电系统包含大量的照明负荷和电热负荷，由单相供电，因此通常都是三相不平衡的，因此，这种静止同步补偿器必须具有在不平衡供电系统正常工作的能力，并且除了补偿不平衡低压配电网络的无功、滤除高次谐波之外，还应起到平衡三相电流的作用。 本文提出了采用直接电流控制的静止同步补偿器设计方案。工作和结论如下： 本文所提出的静止同步补偿器可以应用于低压配电网三相不平衡无功负载的补偿，具有消除部分低阶的高次谐波、消除电源侧零序电流的功能。通过对现有静止同步补偿器主电路结构的对比分析，选择了以四桥臂变流器作为这种补偿器的主电路，建立了四桥臂静止同步补偿器的数学模型，在该模型的基础上确定了主回路的电流双滞环电流控制方法。四桥臂变流器的特点是除了三个相线有各自的控制回路之外，还增加了对中性线的控制回路。研究了各种补偿电流检测方法，选择了基于广义瞬时无功理论的无功及谐波电流检测方法。这种检测方法与其他检测方法相比，在电压波形也发生畸变的情况下，仍然保持良好的测量精度，生成给定电流指令。针对四桥臂变流器提出了一种对输出无功电流进行直接控制的控制策略并做了相关理论分析，这种方法基于非奇异坐标变换，将三相电流和三相电压变换到αβ0直角坐标系，以更加明确的方式给出无功电流、有功电流以及零线电流，再进行逆变换，确定各相补偿电流和零线补偿电流的给定值。由于电容直流电压的大小直接影响补偿电流对补偿电流参考值的跟踪能力，本文采用给定补偿电流相位平移的方法，使变流器在产生无功电流和高次谐波的同时也产生可控的少量有功电流来补充损耗，维持电容电压，而其控制回路则采用PI调节器对变流器直流侧电压进行控制。 本文在所建立的数学模型的基础上对主电路和控制回路的性能，作了较为详细地分析，在研究过程中根据研究结果对系统作了多处改进。发表在本文中的结果是良好的，系统是能控的，稳定性是良好的，误差很小，这在模拟试验的结果中可以看出来。在研究的过程中，对系统的重要元器件进行了计算，列出了参数的计算过程和计算结果。这些计算结果使研究过程达到了扩大初步设计的深度。 在研究过程中尤其是末期，在MATLAB上对系统作了仿真试验。仿真结果验证了该静止同步补偿器具有较好的补偿不平衡系统无功功率的性能，其动态响应令人满意，并且能够有效地滤除系统中低阶的高次谐波电流和零序电流。作为区别其他补偿器的特色，尽管三相负荷具有显著的不平衡状态，加入补偿器之后，电源端显示出良好的平衡状态，零序电流基本被消除了。 学位论文完成后，作为超出了学位论文的要求继续研究的一部分，曾致力于将一台22kW的变频器改造为本文提出的静态同步补偿器，目前尚未完成。 《民用建筑电气设计规范》规定供电系统的低压配电半径不应超过250m，因此在民用建筑群中低压变电所非常密集，功率因数补偿装置用量很大。因此可预计低压静态同步补偿器有良好的应用前景。