本文对目前国内外无功补偿的状况和存在的问题作了仔细的分析和研究，并依据无功补偿的原理，针对现有低压动态无功补偿装置存在的主要缺陷，研制了一台技术先进、性能稳定可靠的TSC型动态无功补偿实验装置。
本文所做的主要工作包括：
(1) 在比较分析的基础上，选择了TSC主电路的接线形式，并对电容器的投切控制方式进行了研究。
(2) 以单片机为核心，设计了TSC装置的控制电路。
(3) 在对低压无功补偿装置的控制方案和算法进行研究的基础上，采用快速傅立叶算法，以无功功率为作为控制物理量，设计TSC装置的控制软件。
(4) 为了协调负荷无功功率、结点电压、功率因数三者之间的关系，解决补偿装置开关往复投切的问题，把矢量控制理论应用于TSC装置，并设计TSC装置的矢量控制器。
(5) 采用过零固态继电器投切电容器，并进行了理论分析，解决了TSC装置主电路中采用晶闸管阀时存在逻辑电路和触发电路比较复杂、可靠性低的问题。

本论文给出了并联电容器组对谐波作用的分析，分析了电容器组不同接线方式对谐波的影响。在谐波问题上，三角形接线的并联电容器组不产生3次谐波，三角形接线在低压电网中较为常用。
设计了一套以80C51为核心的智能无功补偿装置，该装置以无功功率作为控制目标，以电压作为约束条件。综合考虑各个方面的因数，本装置采用了三角形接线方式。该装置动作迅速，无过补偿现象，为较理想的低压负荷补偿装置。

目    录
摘  要Ⅰ
AbstractⅡ
第1章 绪论1
1.1无功补偿的意义与方法1
1.1.1 无功功率的产生与定义1
1.1.2 电力系统无功补偿装置的发展2
1.1.3  无功补偿的作用2
1.2 TSC的基本原理及其分类3
1.3 国内外低压动态无功补偿装置现状4
1.4 本文所做的主要工作6
第2章 动态无功补偿装置的总体构思7
2.1 动态无功补偿装置的投切控制方式7
2.1.1 时间控制方式7
2.1.2 电流控制方式7
2.1.3 无功电流控制方式8
2.1.4 电压控制方式8
2.1.5 功率因数控制方式9
2.1.6 无功功率控制方式10
2.1.7 复合控制方式12
2.1.8 综合控制方式12
2.2 主电路的接线形式分析13
2.3 过零固态继电器的应用研究15
2.3.1 固态继电器原理16
2.3.2 单相电路的投切过程分析17
2.3.3 △接法三相电路的投切过程分析18
2.4 谐波对补偿电容器的影响及抑制方法23
2.4.1 谐波对补偿电容器的影响23
2.4.2 抑制谐波对动态无功补偿装置影响的方法24
2.5 系统的基本控制原理25
第3章 装置的硬件设计26
3.1 TSC装置的系统结构26
3.2 单片机简介27
3.3 模拟信号调理电路28
3.3.1 调理电路的作用28
3.3.2 调理电路的基本框圈28
3.3.3 互感器信号转换及电流-电压转换电路29
3.3.4 电流信号放大电路30
3.3.5 电平抬高电路31
3.3.6 钳位及滤波电路32
3.3.7  8位并行转换器ADC0809的介绍33
3.4 过零检测电路34
3.4.1 过零检测电路 34
3.4.2 无功电流的检测及补偿电容最的确定35
3.5 微机系统的结构图36
3.6 开关量输出单元37
3.7人机接口单元38
第4章 装置的算法和控制策略研究39
4.1 控制系统算法39
4.1.1 半周傅立叶算法39
4.1.2 有功功率、无功功率和功率因数的计算41
4.2 装置的控制策略42
第5章 软件设计43
5.1 程序要完成的任务43
5.2 软件总体方案43
5.2.1 主程序流程图43
5.2.2 信号采集与计算模块45
5.2.3 逻辑判断与动作模块45
5.2.4 比较处理模块47
5.2.5 键盘及显示模块48
结束语49
参考文献50
致谢51