随着我国工业的快速发展和输电系统的日益庞大,对无功功率的需求也不断增加。相比于其他无功补偿装置,磁控电抗器具有结构简单、连续可调、电力电子器件承受电压低、可应用于多种场合的优势,但磁控电抗器响应速度慢仍然制约其发展,为此本文提出了旨在提高其响应速度的新型MCR。本文首先介绍了传统磁控电抗器的结构和原理,对其中的直流控制回路进行了详细的分析,得出了铁心中磁密的变化速度取决于直流电压大小的结论。并以此为依据,提出了新型MCR的结构,该结构通过在铁芯上加入额外的绕组进行取电、整流得到较高的直流电压,再加入到控制回路中,使控制电流快速变化,并用IGBT组成全控桥来精准控制直流电流的大小。之后将该控制电流的大小作为控制量,推导其与MCR输出电流以及谐波电流的关系,以实现对MCR容量的精准控制。其次,依据铁芯电抗器的设计理论,对磁控电抗器本体参数进行了设计,包括铁芯的结构和尺寸,绕组的选型、匝数以及分配,然后根据这些参数计算漏感、最大电感,再根据预先设定的最小电感来计算磁阀的尺寸及高度,之后根据该设计方案设计了一台220V/25kVA的小容量磁控电抗器,将其在Maxwell中建立模型,通过仿真明确了磁控电抗器运行时磁场变化的过程,验证了使用该方案设计的磁控电抗器可以满足设计要求和控制特性。最后,在Simulink中建立了传统的单相磁控电抗器仿真模型,以及同样的参数的快速响应磁控电抗器模型,通过对比两者在空载和满载之间切换的过渡时间,验证了本文所设计的磁控电抗器的快速性。之后建立了单相的MCR+FC型SVC无功补偿的模型,并对其中用到的MCR检测无功和控制输出的算法进行了分析,改进了无功检测的算法,使其具有更快的检测速度,仿真结果表明本文所设计的MCR可以在0.1s内快速响应负载的变化并进行无功补偿。