我国电网无功补偿容量不足和配备不合理,特别是可调节的无功容量不足,快速响应的无功调节设备更少。冲击性负荷更会使得电网无功功率不平衡,将导致系统电压的巨大波动、善变,严重时会导致用电设备的损坏,出现系统电压崩溃和稳定性被破坏事故。FC+TCR型静止无功补偿装置响应速度快,可以动态补偿无功功率,提高系统功率因数,抑制系统电压波动和闪变,因此在电气化铁路、电弧炉、轧机等的负荷无功补偿上得到广泛应用。中小用户由于成本高较少使用,但中小用户无功补偿容量及市场巨大,研制适合中小用户的FC+TCR型静止无功补偿装置很有必要。基于此目的,本文研制一台10kV FC+TCR型静止无功补偿装置,并以此为研究对象进行设计理论研究工作。本文根据负荷无功功率的变化情况,计算了静止无功补偿装置的主电路参数,设计配备了高电位取能触发板和BOD过电压保护板。选择以TMS320F2812为核心的嵌入式控制板为主要部件,设计信号接入电路和晶闸管触发脉冲形成电路,构成最基本的静止无功补偿控制器。基于瞬时无功补偿理论和不平衡负荷的平衡化原理(Steinmetz原理),建立补偿电纳计算模型,通过电压电流瞬时值采样计算需要补偿的瞬时无功功率和电纳,根据补偿电纳通过查表方法求得晶闸管的控制角,并将其应用到静止无功补偿装置样机中。仿真结果表明,算法是快速有效和准确的,主电路的参数是合理的,具有实际工程应用价值。