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我国配电网系统中，由于非线性元件的使用越来越多，导致电网中存在大量的无功功率和各次的谐波，这些不利因素不仅增加了电网的损耗，而且影响电网的安全运行，还影响我国国民经济的发展。近些年来，伴随着电力电子技术的不断发展，出现了各类的补偿技术，也诞生了许多补偿装置，在这些补偿装置中，配电网静止同步补偿器（D-STATCOM）引起了国内外的研究与关注。作为新一代的补偿设备，配电网静止无功补偿器不仅能综合解决电网中的谐波和无功以及三相不平衡的问题，还能准确、迅速、动态实时的进行补偿，稳定了电网的运行，因此D-STATCOM将越来越广泛的应用于配电网中。
本文针对D-STATCOM对配电网中存在的谐波电流、不平衡电流、零序和负序电流等有害电流的补偿，研究了D-STATCOM的主电路结构，在分析对比了几种主电路结构之后选定三相四桥臂的拓补结构，此结构不仅能达到很好的补偿效果，在对零序电流进行补偿时自身就能起到能量转换的作用，还具有相对较高的直流电压利用率，控制方法特别是直流侧电压控制部分要相对简单。随后建立了主电路的数学模型，给出了主电路参数的计算方法，同时探讨了主电路开关器件的驱动和保护，并利用MATLAB进行了仿真，得到了很好的补偿效果。
主电路使用的是大功率开关管，开断过程中存在着开关损耗大，冲击电流，冲击电压大，还存在电磁干扰等问题，能解决这些问题就能降低整个装置的功率损耗，大大降低成本，还能保证装置安全正常的运行。本文针对这些问题提出了将软开关引入主电路的思想，文中详细的分析了软开关的工作基本原理，介绍了典型的软开关结构，进而提出了一种新型的谐振辅助电路，介绍了其工作原理以及可实用性。然后利用MATLAB进行了仿真，仿真结果显示高频逆变单元的主开关器件在导通时刻的电流尖峰和关断时刻的拖尾电流均得到了有效的抑制，证明了的所提出的软开关电路的正确性和有效性。
最后，为了进一步验证三相四桥臂主电路结构的实际可操作性，本文搭建了基于三相四桥臂主电路结构的实验平台，并进行了不平衡负载实验研究，实验结构验证了D-STATCOM所采用的三相四桥臂的主电路结构的准确性，达到了本文所设计的目的。