随着人类社会经济的发展，电力设备及电气自动化的普及，使得电网变得越加复杂，因此，人们对电能质量的要求也越来越高，功率因数、谐波畸变率、电气阻尼等概念标致了人类对电能质量的关注。随着计算机技术和变流器技术的发展，各种补偿器已得到大量的应用，在中高压动态补偿方向，级联STATCOM已成为当前变流器研究的热点。通过一些典型STATCOM拓扑结构的对比，确定了级联STATCOM作为主要研究对象。在PWM的研究上，从控制方程的特解、通解的角度推导了以提高直流电压利用率为目标的调制波变换方法，提出一个改进PWM控制方法的思路。通过对多种锁相环方法的研究，提出了一种基于SOGI的前馈锁相方法，解决了复杂系统中锁相环对频率、幅值变化的适应。通过ip-iq与p-q检测法的对比，提出了一种改进的ip-iq检测方法，通过该方法可以较好的从谐波源、三相不平衡的信号中提取基波。介绍了STATCOM几个关键部分的控制策略：电流环控制、电压环控制、三相不平衡的正负序解耦控制，通过对直流侧电容电压变化的研究，提出一种双电压环叠加控制策略，解决了直流侧电压不平衡的问题。最后在MATLAB中搭建了一个7级星接STATCOM模型，通过仿真验证了所述理论的正确性。通过对次同步振荡机理的研究，推导了无功发生源抑制次同步振荡的方法，确定了STATCOM能够抑制次同步振荡及多模态分离的控制方法，并给出了模态滤波器的设计方法，依据上述理论提出了抑制次同步振荡的STATCOM的控制策略，并根据PI控制无法跟踪交流量，提出了改进的抑制次同步振荡控制策略，最后通过仿真对比了两种控制方法，验证了改进后的控制策略的控制效果。最后根据对级联STATCOM的研究，结合次同步振荡机理，针对呼盟电网系统存在的次同步振荡问题，设计了一套20Mvar/10kv的星接级联STATCOM装置用于抑制次同步振荡，在RTDS实验室搭建的呼盟系统模型中，验证了STATCOM对次同步振荡的抑制，根据现场不同工况、不同扰动以及不同的控制参数做了大量的实验，证明了STATCOM对次同步振荡抑制理论的正确性和可行性，在多种工况下都取得了不错的效果。