特高压磁饱和式可控电抗器能够对电力系统相应参数的变化进行快速响应,通过调节控制绕组中流通的直流来实现平滑调节电网无功功率的目的,在电网中得到广泛的应用。本文以特高压磁饱和式可控电抗器为研究对象,就电抗器如何实现连续平滑调节补偿电网所需要的无功问题进行展开研究,论文主要的研究内容如下:(1)阅读相关的国内外研究文献,了解了课题研究的目的和意义,并综述了磁饱和式可控电抗器和无功补偿的研究现状,分析了磁饱和式可控电抗器的发展历程和常用的无功补偿装置,并通过对比说明可控电抗器作为无功补偿装置所具有的优点。(2)介绍了磁饱和式可控电抗器的工作原理和无功补偿原理,并对可控电抗器建立数学模型,得到了等效模型。接着用Matlab对磁饱和式可控电抗器进行建模和仿真,得到了工作电流随着晶闸管导通角的增大而减小,与理论分析是一致的,验证了电抗器是可控的。(3)本文采用Magnet和Simulink软件对特高压磁饱和式可控电抗器的工作过程进行联合仿真,加入了控制系统,使控制绕组所需的直流不是手动加入的,比原来单独仿真电抗器的时候增加了自动控制性,得到了可控电抗器的伏安特性和控制特性,通过对比在误差的允许范围之内,验证了联合仿真的准确性。随后研究了可控电抗器对电力系统电压的影响,推导出了可控电抗器在输电网的控制规律,通过调节角度来改变电抗器值。而在配电网中,设计了电抗器控制系统式计算放大倍数的依据。最后模拟电网建立了无功补偿控制系统仿真,通过仿真得到的结果与理论分析是一致的,为实验提供了很好的基础。(4)由于磁饱和式可控电抗器在电网中需要快速的检测电网中电压和电流,采用了瞬时无功功率的方法,它能快速的检测电流,具有快速便捷性。由于单片机的速度较慢,检测精度达不到要求,本文选用了DSP中TMS320F28335为主控制芯片,随后做出了电流电压检测电路、过零同步信号电路、驱动电路、主电路和控制电路等,并做出了控制系统中的软件设计,包括主程序和A/D转换子程序和PID控制模块。