随着人们对电能质量要求的不断提高，柔性交流输电系统（FACTS）近年来发展迅速。SVG作为其中的重要一员，控制性能优越，补偿效果佳，能有效抑制电压波动与闪变，消除谐波，已经成为FACTS装置的研究方向与热点。本文的研究对象是级联H桥型SVG，与多重化变压器的结构相比，它避免了价格昂贵、体积大、损耗大以及变压器的铁磁非线性等缺点，同时与其他多电平结构相比，级联H桥型SVG的结构简单、所需元器件少、易于实现模块化设计。本文首先分析了SVG的无功补偿原理，然后对常用的两种调制策略进行仿真分析，最后采用单级倍频CPS-SPWM的调制方法，使用一对反相的正弦调制波与三角载波进行比较，可以使等效开关频率提高2N倍，控制策略包括直流侧电容电压控制和交流侧控制，直流侧采用有功电压矢量叠加的控制方法，维持直流电容电压为恒值；交流侧则采用状态反馈解耦控制，能够实现有功电流和无功电流的完全解耦。仿真结果表明本文所采用的调制策略和控制策略具有响应快、补偿效果好、直流侧电容电压保持平衡的优点。其次，对级联SVG的功率单元进行了设计。根据功率单元要实现的具体功能，设计了IGBT驱动电路、信号采样电路、开关电源电路、光纤接口电路和FPGA的SPWM产生电路，同时还分析了主电路的损耗，并设计了散热环节。最后，通过实验对功率单元的电路功能进行调试。结果表明各部分组成电路工作正常、性能良好，证明本文所设计的功率单元基本达到要求，为级联SVG装置的完成打下了坚实基础。