随着人们对电力供电品质要求的提高,柔性交流输电系统(FACTS)作为一项能有效改善电能质量的新技术,得到飞速发展。作为柔性交流输电系统中的一项核心技术,静止同步补偿器(STATCOM)由于其先进的控制性能和良好的补偿效果,使其成为当今电力系统柔性交流输电装置研制的热点。本文提出一种基于新型混合级联多电平逆变器的STATCOM,采用H桥和二极管中点箝位(NPC)串联的拓扑结构,使开关速度较快的器件和耐压值较高的器件一起协同工作,并从调制方法和控制策略两个方面进行研究,采用DSP2812和FPGA联合控制,主要进行了以下几个方面的研究:　　(1)综述了无功补偿技术的发展概况,对多电平的拓扑结构、调制方法和STATCOM控制策略进行了分析,阐明了级联多电平逆变器在STATCOM中的应用前景。　　(2)通过对STATCOM装置的无功补偿原理进行分析,分别建立了STATCOM在abc三相坐标系和dq两相同步旋转坐标系下的数学模型,给出了相应的等效电路。并给出了一种状态反馈解耦的 PI控制器,它将三相对称的交流量变为两相直流量分别进行控制,具有动态响应快,且稳定后无静差的特性。建立了STATCOM装置在MATLAB的SIMULINK环境下的仿真系统,仿真结果验证了本文所设计的装置进行无功补偿的可行性,以及基于状态反馈解耦PI控制器的控制效果及性能。　　(3)本装置三相系统共使用36只开关管,利用DSP2812完成采样和闭环控制,利用FPGA(现场可编程门阵列)完成36路驱动波形的产生。详细描述了 FPGA实现驱动波形产生的各功能模块的Verilog HDL语言实现方法。　　(4)设计了基于高低频混合调制的级联9电平逆变器的STATCOM的试验装置。试验装置采用H桥和NPC两模块级联的逆变器作为主电路拓扑,实验结果表明DSP和FPGA组合控制效果良好,而且直接电流控制可以快速地补偿无功指令。装置可以根据系统的电压等级进行扩展,具有一定的工业应用前景。