配电网电能质量问题日益严重，开发和研制能有效提高供电质量的补偿装置是电力系统研究领域的新热点。作为“用户电力”中的一个重要器件，配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)是一种提高电力系统电能质量的有效手段。DSTATCOM的建模及控制器的研究是DSTATCOM装置开发研究中的基础性工作。本文以40KVar DSTATCOM装置的研制为背景，对DSTATCOM的建模及控制，进行了系统的研究和改进。 在对现有DSTATCOM主电路结构进行全面分析比较的基础上，本文提出为实现不对称控制，DSTATCOM的主电路最好采用三单相逆变器加隔离变压器的拓扑结构，且直流侧电容共用。这种电路结构不仅可以实现分相控制、降低电容电压的波动，而且易于提高电压等级、实现容量拓展，便于模块化设计。 本文对现有的DSTATCOM数学模型进行了改进，建立了DSTATCOM的基于损耗双侧折算的数学模型，这种数学模型不仅考虑了变压器铜损和开关器件通态损耗等与电流平方成正比的损耗，还考虑了变压器铁损、缓冲电路损耗等与电压平方成正比的损耗，对于损耗的处理更为科学，能更准确地反应DSTATCOM的非线性特性。 与常规的控制方法相比，本文所采用的基于非线性逆系统方法设计的控制器，算法简单，物理意义明确，所设计的控制器可以不依赖于工作点实现更优的控制。采用稳态逆系统设计的局部逆系统控制器在直流电压双环PI调节器参数试凑理想的情况下可以获得很好的输出波形；基于状态重构的双输出变量逆系统控制器，参数设计简单明确，无需试凑，控制效果也比较令人满意，但有进一步提高的可能性。 最后，为了使DSTATCOM装置能在系统电压不对称的情况下正常运行，本文在控制器中加入了分相不对称控制算法。加入分相不对称控制后，可以使DSTATCOM产生与系统电压负序分量大小和相角完全相同的负序电压，以抵消系统电压负序分量，从而有效地抑制DSTATCOM中的负序电流，提高装置的抗系统不对称的能力。理论研究和仿真结果验证了所给出的算法正确性与可行性。