电网中的电压和无功功率是电能质量最重要的两个因素,无功功率的供需平衡与电压的稳定密切相关。随着现代工业的快速发展,电网中感性设备的投入容量越来越大,对电能质量的要求变得更高。针对大容量的感性用电负载集中提供无功能量对提高设备利用率、降低供电线路电能损耗、改善电网功率因数和稳定电网电压等方面都起着非常重要的作用。在感性负荷较大的配电所附近安装并联电容器组无功补偿装置,可以减小由于电源远距离传输提供给负荷无功功率而造成的电能损耗。　　针对现有MSC(机械投切电容器)装置中存在的问题,本课题采用DSP进行算法运算和投切控制,永磁真空断路器控制电容器组的投切,达到对含有谐波和不平衡负载电网的精确补偿。本文详细的阐述了瞬时无功功率理论和蚁群算法的基本原理及其在无功补偿中的应用方法,瞬时无功功率理论用来实时检测电网的有功功率、无功功率以及电压和电流的有效值等。当发现电网运行在不正常状态时,由蚁群算法调用瞬时无功功率检测出的电网参数,优化设计出电容器组的投切容量。电容器组由于投切时刻的不同将会产生涌流和过电压,本文通过理论分析和仿真结果证实了零点投切抑制涌流和过电压的有效性,并将零点投切方法应用到MSC装置中。考虑到电网频率波动和永磁真空断路器的分合闸分散性会影响到零点投切的准确度,提出了改进的三点法实时测量电网频率和设计了键盘电路,调整电容器组投切时间。实验及仿真结果表明该控制系统具有较高的控制精度,满足本研究的要求。　　在理论分析和仿真研究的基础上,本文还重点介绍了以永磁真空断路器和 DSP为核心的智能控制器设计方案。阐述了系统的硬件组成、功能以及系统软件的设计方法。最后通过在实际电网中的应用验证了本装置及设计方案的合理性和适用性。