柔性交流输电技术（FACTS）是近年来国内外发展最快和影响最广的新兴技术之一，它采用现代大功率电力电子技术，结合先进的控制理论和计算机信息处理技术，实现对交流输电网运行参数和变量更加快速、连续和频繁的调节，进而达到提高输电系统运行效率、稳定性和可靠性的目的。基于晶闸管的可控串联补偿装置（TCSC）是柔性交流输电系统中的重要组成部分。它通过改变晶闸管的触发角，实现对线路阻抗的大范围连续平滑调节，具有提高稳定性、抑制低频振荡及次同步振荡和实现潮流控制等功能。TCSC是一种得到较广泛工程应用的FACTS技术。TCSC控制器的优劣会直接影响到其性能的发挥。应用先进的控制理论，实现灵活有效的控制方式，可更大程度发挥TCSC装置在电力系统中的作用。国内外对TCSC的控制策略多有研究，在总结当前TCSC控制策略研究的基础上，充分考虑电力系统的模型及外界扰动的不确定性，采用鲁棒H∞控制理论，设计了TCSC的鲁棒H2/H∞控制器。 本文对TCSC的基本结构、运行特性和运行方式进行了探讨，确定了TCSC的数学模型，并根据TCSC控制器的分层设计原理，采用结合系统层和阻抗层控制的综合控制模型。考虑到传统求解鲁棒H2/H∞控制问题时采用的Riccati方程的保守性，将Riccati方程的处理转化为求解线性矩阵不等式的方式。即将对控制系统提出的多目标性能指标转化为对LMI解集的多个凸约束，从而利用凸优化方法进行求解。采用此种方法求解鲁棒控制问题，不需要预先调整任何参数和正定对称矩阵，大大降低了问题可解的保守性。本研究设计了TCSC非线性鲁棒H2/H∞稳定控制器。分别建立单机无穷大系统和双机系统模型，并应用MATLAB/LMI工具箱，分别求解了含TCSC的单机无穷大系统和双机系统的鲁棒H2/H∞控制器。控制器结构简单，采用本地参数控制，不需要大量的计算和获取远方信号，且在对系统建模的过程中，充分考虑了系统模型参数的不确定性及外界未知扰动的影响，体现了鲁棒H2/H∞控制的优势。本文以TCSC非线性鲁棒H2/H∞稳定控制器在线计算的阻抗值作为命令阻抗，通过阻抗PID控制器使TCSC实现该命令阻抗，分别对单机无穷大系统和双机系统进行仿真。结果表明，所设计的TCSC的鲁棒H2/H∞稳定控制器能有效地改善系统运行参数变化和发生故障后的动态品质和暂态稳定性。