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无功功率是交流电力系统设计和运行中的一个重要因素，它与电力系统的经济运行和安全稳定性息息相关。随着电力系统规模的逐渐扩张，电力系统对无功功率的要求日益严格，动态无功功率的补偿对现代电力系统的重要性也愈发明显。因此，在电力系统中大力发展动态无功补偿技术势在必行，意义深远。晶闸管控制电抗器(ThyristorControlledReactor,TCR)和并联电容器(FixedCapacitor,FC)是无功补偿中常用的装置，在本论文中，提出机械投切的电容器组(Mechanically Switched Capacitor,MSC)与晶闸管控制电抗器(Thyristor ControlledReactor,TCR)的混合结构。由并联电容器组(Fixed Capacitor,FC)来满足系统中的稳态无功需求，而TCR则用于响应系统无功需求中的动态部分，这样既弥补了并联电容器组补偿无功功率不连续性的缺陷，同时也提高了系统的响应速度。本文从动态无功补偿技术在配电系统中减少线损、提高输电线路输送容量和提高电能质量等方面的基本原理出发，给出了晶闸管控制电抗器(Thyristor ControlledReactor,TCR)和并联电容器(Fixed Capacitor,FC)混合结构的数学模型，推导出晶闸管触发角和TCR等效电纳的数量关系，并基于MATLAB中的Simulink平台，搭建了TCR电路的模型，对TCR电感电流进行仿真，同时利用FFT分析电流基波，将电流基波与晶闸管触发角的对应关系绘制成表格，为数字电路提供数据基础。装置的硬件平台是影响整个系统性能的关键因素，鉴于系统要处理大量的数据的同时还要进行控制，本文使用TI公司的一款TMS320C28X系列浮点DSP控制器专门负责数据采集和处理，用ARM进行控制和面板显示，用两种微处理器来保证系统的快速响应和精确度。在论文中，给出了软件编写的设计思路和流程图，利用C语言进行程序编写，使用模块化设计思路，使程序清晰，可读性和可移植性高。最后，设计了一台用于10kV配电网的补偿装置，该补偿装置最多能投入16组电容器组，电容器单组容量可以由用户自由整定，考虑了电容器的“投切震荡”并给出了解决方案，同时，也对电容器组进行有效的保护。最后装置通过了国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心的鉴定，可以投入电网使用。