一、 选题的背景及意义：

随着电力控制技术的发展,诸如变频调速、中频炉、电弧炉等大功率非线性负载在工业、交通等领域有了较为广泛的应用。这些装置在实际应用过程中会导致功率因数降低、谐波污染严重等电能质量问题。为了实现无功补偿与谐波抑制,采用晶闸管投切的由电容器及电抗器构成的补偿滤波装置TSC因其控制简单,成本较低并能够实现较为快速的投切控制,因此在很多场合得到了应用。TSC为了实现快速投切控制以实现对波动的无功进行动态补偿,必须要对TSC的投切控制算法进行合理设计,使得在无功电流发生波动时就可以通过晶闸管的导通与关断实现无功的动态补偿。因此TSC的快速控制算法是决定补偿滤波装置工作性能的关键技术之一。目前,主要是采用快速傅里叶变换实现无功电流的快速检测,以实现TSC的快速控制。瞬时无功理论、Fryze功率理论的研究与具体应用,可以为TSC的快速控制提供相应的理论支撑。
电力电子技术及计算机控制技术的发展,各种新型的自动、快速投切装置相继出现,晶闸管投切电容器(TSC)就是一种广泛应用于配电系统的动态无功补偿装置。
与机械投切电容器相比,晶闸管的开、关无触点,其操作寿命几乎是无限的,而且晶闸管的投切时刻可以精确控制,可以快速无冲击地将电容器接入电网,大大减少了投切时的冲击电流和操作困难,其动态响应时间约为0.01～0.02s。TSC能快速跟踪冲击负荷的突变,随时保持最佳馈电功率因数,实现动态无功补偿,减小电压波动,提高电能质量,节约电能。另外,TSC虽然不能连续调节无功功率,但具有运行时不产生谐波而且损耗较小的优点。若输出无功功率需要连续调节,或者要求能提供感性无功的情况下，TSC常与TCR配合使用。

二、 国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：

由于晶闸管投切电容具有优良的动态无功功率补偿性能，近年来该技术在低压配电网中得到了迅速的推广应用。该技术在以下几个或多或少应用到TSC自动投切算法的方面的发展值得注意：
（1）提高TSC产品可靠性，降低其成本：产品的可靠性是其赖以生存和发展的首要条件。TSC产品集强电（晶闸管，电容器等）与弱电（微处理器，存储器等）于一体，它们之间的电磁干扰非常严重。合理选择电子器件及设计控制电路，合理选择检测物理量和控制算法，进一步提高产品的可靠性和抗干扰能力，减小投切的震荡，降低产品成本，提高产品的竞争力是今后的一个研究方向。

(2)无功参量的快速检测及控制新方法：快速准确地监测系统的无功参数，是TSC进行快速动态补偿的前提条件。虽然目前提出了一些检测方法，但对于三相不平衡系统，存在谐波的系统的无功功率的定义及无功参数的测量还值得研究。