可控串联补偿(Thyristor Controlled Series Compensation,简称TCSC)是目前应用最多且前景看好的一种FACTS(灵活交流输电,Flexible AC Transmission System,简称FACTS)装置,其主回路由电容器(C)、晶闸管控制电抗器(L)及氧化锌避雷器(MOV)等并联组成,串联在输电线路上.TCSC通过改变晶闸管的触发角,改变TCSC装置的等效阻抗,进而改变输电线路的等值参数,达到控制线路潮流、阻尼线路功率振荡、提高系统暂态稳定极限、抑制次同步振荡(SSR)等多种目的.TCSC动态模拟装置是研究TCSC动态特性的有力工具,物理模拟实验能够真实地再现电力系统可能产生的所有动态过程,也可以用来校验数字仿真结果的正确性以及控制策略的合理性.本文即是对山东大学动模试验室设计实现TCSC动态模拟装置的描述和分析.论文综述了TCSC的应用研究现状,指出了开发TCSC物理模型的实际意义.阐述了TCSC的基本结构和基本工作原理,建立了基于山东大学动模试验室的TCSC模型,通过对该模型进行分析研究,得出了计及电抗器电阻时的电容电压表达式,在此基础上分析研究了以电容电压为晶闸管脉冲触发同步信号的TCSC装置同步信号的变化特性,提出了在感性区下,TCSC晶闸管触发角发生跃变时其同步信号初始过零点的跃变(超前或滞后)判据,给出了计算该跃变值的数学表达式并利用MATLAB6.5对包含TCSC装置的动模实验系统进行了TCSC暂态、稳态特性的仿真分析,针对山东大学动模试验室参数,本文运用TMS320C204、TMS320F240等DSP芯片,为TCSC装置设计开发了用于下位机数据采集、保护、控制等的线路板,实现了下位机的录波、保护、控制等功能.在装置的上位机监控系统中,本文运用VC++6.0设计开发了基于NetBios协议基础上的TCSC实时监控系统,实现了装置的上位机自动/人工投切、上位机与下位机间的双向数据通讯、良好的人机界面及基于ACCESS数据库的波形显示、数据后台处理等功能,并且在上位机与下位机中均为运行控制人员预留了控制算法实现接口,便于运行人员对TCSC进行各种控制算法的试验研究.