机场地面电源负责为飞机检查、维护和发动机起动提供三相115V/400Hz电能。在大功率条件下,供电线缆上的压降使飞机侧供电电压超出国军标范围,因而需要进行动态补偿。本课题通过对现有的电压补偿方案进行比较分析,选择基于无触点变压器投切式的电路方案来展开补偿器研究。行业传统方案中,一般使用双向晶闸管来完成投切控制,具有抗冲击能力强等优点,但也因此存在着晶闸管的开通与关断时间长、中频条件下不可靠关断、通态损耗大、发热严重等问题。针对上述问题,研究提出了一种基于双向MOSFET开关的无触点变压器投切补偿电路。该补偿电路利用双向MOSFET开关取代传统的双向晶闸管作为开关装置,实现补偿变压器原边与相线的连接,并额外增设一组双向开关用以实现原边侧的短接。相比较传统方案来说,具有通态损耗小、发热量低、中频条件下工作稳定性高、替换性强与易于维护等优点,可实现更好的动态压降补偿效果。在此电路拓扑基础上,针对于补偿电路驱动层控制方式与系统层补偿策略展开了深入研究,并获得了以下相关研究成果。主要内容如下:（1）为解决补偿电路在直接投切动作瞬间存在的瞬态电压冲击问题,通过分析电路的工作状态,采用了一种基于电流检测的补偿变压器平滑投切控制方法。在分析电路换流过程与产生瞬态电压冲击原因的基础上,通过检测判断各双向开关中电流方向及大小,建立了各双向开关中MOSFET的驱动控制逻辑,以实现变压器在有限工作模态下的平滑投切过程,防止产生的瞬态电压击穿MOSFET并使得电路无法继续正常工作。（2）为了提高电流检测判断的准确性,通过分析电流检测过程中误差产生的原因,提出一种基于多重阈值判定的电流精准检测方法。该方法通过在数据处理中设置多重阈值,达到对不同大小范围内电流的精准检测判定,保证补偿电路驱动层平滑投切控制方法的顺利执行。（3）基于补偿电路拓扑,提出一种系统层应用的补偿策略。通过利用有限状态机（FSM）与电流判定回差的方法,该基于电流检测反馈的有限补偿控制策略可根据实时的电流反馈数据,自动控制电路每相上补偿变压器投入数量,以实现线路压降的动态补偿。在完成了相关理论研究后,进一步展开了仿真与实验样机的验证工作。首先利用Matlab/Simulink搭建了相关仿真模型,以验证补偿电路理论工作效果及系统层、驱动层相关控制策略的有效性。之后,基于研究成果完成了一台120kVA的中频动态电压补偿器工程样机的方案设计与制造。包括样机整体的系统、工作模式和内部通讯架构设计,详细的硬件电路设计（包括功率电路器件选型、控制电路各部分原理图及PCB设计）与软件编程工作。并最终基于搭建的工程样机完成了 0-120kVA不同负载功率下的测试工作,验证了实际的动态电压补偿效果。