电力作为国民经济的基础,其快速发展直接影响到我们的生产和生活,而无功功率的存在对电网系统的稳定及安全运行等方面产生严重威胁,甚至已成为电力系统发展的一大阻碍,无功补偿早已成为世界各国发展智能化电网及提高用电效率的重要研究项目。电网无功功率的平衡已经成为衡量电能质量的重要指标之一,实现无功功率的实时快速及准确的补偿在电网优化等多方面具有很重要的现实意义。而传统无功补偿装置的补偿技术较为落后,已无法满足现在电力系统补偿要求。静止无功发生器(SVG)的出现将成为现代静止无功补偿装置的一次新的变革,以其具有响应速度快、控制精度高、可动态连续补偿、有效抑制电压波动和闪变等优越性能,已成为柔性交流输电系统装置中的重要成员之一。本文首先介绍无功补偿装置的基本发展状况,以及国内外对SVG的研究现状,然后对SVG无功补偿的工作原理进行了分析,建立了SVG数学模型并对SVG的运行特性及稳定性进行了计算分析。无功电流信号的快速准确获取是无功补偿的前提,本文采用了基于瞬时无功功率的无功电流检测法,在对其进行了深入分析后设计了基于d-q坐标变换的正负双序无功电流检测法。为提高SVG的控制性能,本文详细研究了目前SVG的各种基本控制策略,并分析了各自的优缺点,另外考虑到在实际情况中负载不平衡的情况,其对电网和SVG会产生一系列的影响,设计了可用于不平衡系统的控制策略,即基于d-q坐标变换的正序、负序双序同步控制策略,不仅可以实现无功电流的实时动态补偿,而且还可以抑制系统不平衡时产生的负序电流。在基于对SVG理论研究基础上,借助MATLAB强大的仿真功能建立了SVG系统的整体仿真模型,通过多种运行情况的仿真实验对本文设计的无功电流检测法和控制策略进行了验证及优化。最终仿真结果表明本文设计的SVG具有良好的动态性能,不仅可达到精确的无功补偿效果,并能实现负序电流的抑制,各项参数均符合设计要求。最后根据仿真分析对SVG装置进行了硬件电路的设计与选型,构建了小型试验平台,对部分软件控制程序进行了编写与调试。