静止无功发生器(STATCOM)作为柔性交流输电系统(FACTS)中一个重要的组成部分,它将电力电子技术、计算机计算和现代控制理论技术融合一体运用于电力系统,通过对系统输出的电压幅值、相位的控制,来对电力系统的实施灵活、快速的控制。 本文从无功补偿装置的历史发展背景出发,介绍了无功补偿装置类型,分析了目前在大容量领域STATCOM的主电路的两种拓扑和及相应原理,对STATCOM工作原理进行了分析,提出适合本文所研究的低压领域的STATCOM主电路结构。为使试验装置具备更加优良的运行特性,本文还分析了STATCOM的两种控制模式,对电流直接控制进行了详细的研究,确定了系统的控制方案。 在理论分析的基础上进行了整体系统结构设计,硬件电路包括主电路、调理电路、DSP控制电路、驱动电路以及辅助电源。在参数选择上,以IGBT模块为主电路功率器件,以TI公司的数字处理芯片TMS320LF2407A为核心控制处理器；在软件设计上,采用模块化的设计思想,在CCS2000平台上以C语言编写,包括系统初始化模块设计、捕获单元设计、SPWM脉冲输出模块的设计等,完成了对STATCOM控制系统的设计。最后在试验平台上进行了多种特性试验,包括调理电路工作特性、装置的运行特性以及STATCOM装置响应特性,试验结果表明,该装置能按要求进行无功补偿,达到了预期目标,为STATCOM的进一步研究提供了坚实的基础。