电能是人类非常重要的能源之一,但是目前电网中普遍存在功率因数偏低的现象,大量的电能损耗在无功能量的交换上。本文旨在探讨如何通过补偿中高压侧基波无功电流来改善功率因数,分析和研究基于级联H桥型多电平拓扑结构的无功功率发生器,并通过仿真方法来分析它的特点。本文介绍了无功的危害以及补偿的意义,并对各种无功补偿器进行分类和比较,重点介绍多电平无功补偿器,分析各种多电平拓扑结构的优缺点,通过比较分析,选取级联H桥型多电平无功发生器作为本文的研究对象。为了得到使谐波含量最小综合最优的多电平调制方式,本文采用通过Matlab软件的Simulink仿真模块所建立的几种调制方式的仿真模型图,在经过分析对比后,选取单极倍频CPS-SPWM技术作为本文级联H桥的调制方式。本文也对基于瞬时无功功率算法的无功电流检测算法进行了仿真研究,并以此对基波无功电流的求取进行改进。本文还针对直流侧电容电压提出电压分相平衡的控制方法,经过仿真分析发现它可以有效的减小三相间电容电压之间的不平衡的问题,对减小了谐波的产生,对达到理想的补偿结果具有重要意义。硬件方面,采用TI公司出品的TMS320F2812数字信号处理器作为核心设计控制电路,采用Altera公司的FPGA产生H桥的控制信号,软件方面,以CCS, QUARTUS Ⅱ软件设计系统为设计平台对DSP和FPGA进行编程。全部软件以模块化进行构建,以实现动态、快速的控制。