近年来我国国民经济发展迅猛，随之急剧增加的是电网负荷容量，尤其是非线性和冲击性负荷的数量和容量不断增长，如工业电弧炉、电力机车等。这种不平衡负荷会造成电流不对称，增加额外的能量和功率损失，引起电压不平衡，恶化电能质量并产生大量线路损耗。为了解决上述问题，研究三相不平衡无功补偿技术是必要的。本文比较分析了几种常见的无功补偿装置，从控制难易度、技术成熟度和经济性的角度考虑，研究了基于晶闸管投切电容器(Thyristor SwitchingCapacitor-TSC)的不平衡无功补偿技术。TSC具有成本低、响应速度快、控制简单等优点，可以有效的提高系统功率因数，同时能够分相补偿，平衡三相电流。TSC补偿能力关键取决于是否有合理有效的控制方法。本文首先给出了三相不平衡的概念以及不平衡度的公式，通过比较、吸收已有的补偿方案，在平衡化理论、瞬时无功功率理论等基础上，提出了基于对称分量法的分相无功补偿方案，并给出了准确的数学表达式。该方案能同时满足系统功率因数和三相平衡化的要求。利用该方法，只需要知道补偿前的电网侧三相电流，就可以确定补偿容量。为实现上述无功补偿方案，本文研制了一套低压TSC动态无功补偿装置。主电路采用三角形角内接法，这种接法没有中线，避免了中线电流，流经晶闸管电流小，散热设计简单；控制器选择DSP芯片TMS320F28335，并以其为核心搭建了硬件平台，包括信号调理、电容投切控制、晶闸管触发、人机界面等电路模块；相应的软件设计方面，完成了参数采集及计算、电容分组及投切、故障保护、界面显示、信息存储等功能。最后通过仿真和实验平台，验证了TSC补偿方案和装置的可行性。实验结果表明，该装置能很好的改善电网三相无功不平衡的情况，并做到快速准确的无功补偿。