本文研究的新型PWM静止无功功率补偿器克服了传统无功功率补偿器的不足.它结构简单,控制容易实现,只需简单的占空比调节即可实现超前或滞后无功功率的输出.在深入分析了这种新型的PWM静止无功功率补偿器的工作方式的基础上,针对现在人们普遍关注的电力电子设备的自身谐波的问题,本文提出了一种新型的PWM静止无功补偿器的移相消除谐波技术.该技术在不改变原有电路结构的情况下,仅通过将各相开关的触发脉冲顺次移相1/3个开关周期,就可使补偿器各相输入电流中的部分谐波相互抵消,从而使总体的谐波注入量明显减小,改善了输入电流的频谱分布.因此在满足相同谐波含量要求的情况下,开关频率可以选得较低,开关损耗将因此而减小,装置的效率将提高.平衡系统不对称负荷是无功功率补偿器的另一个重要功能.但是原有的PWM静止无功功率补偿器属三相变换器结构,仅能运行在系统三相对称的条件下,在系统三相不对称的条件下无法正常工作.本文对原有补偿器的结构进行了改进,提出了一种可以分相控制的PWM静止无功功率补偿器用于补偿负荷不对称.文中分析了改进后的补偿器的工作原理,建立了以负荷电流和电压为自变量的主控开关的占空比表达式,并通过仿真验证了改进后的补偿器对于平衡系统不对称负荷的有效性.模糊变结构控制方式解决了控制器的鲁棒性和系统稳定性问题,减弱了单纯变结构控制趋于稳态时的抖振.文中对PSVC的模糊变结构控制方式进行了研究.建立了PWM静止无功功率补偿器的物理模型实验装置.提出了数字与模拟电路相结合的物理模型控制系统设计方案,实现了PWM静止无功功率补偿器移相消除谐波、改善线路注入电压波形及补偿负荷不对称的功能.通过物理模型的实验研究充分验证了移相消除谐波技术的可行性及平衡系统不对称负荷的有效性.