随着电力行业的不断发展,电网中无功功率的消耗日益增加,严重威胁了电网的安全稳定运行。电力系统进行动态连续无功补偿是降低无功功率对电网不利影响的有效办法,对提高系统的供电能力有着重要的意义,成为近年来电力领域研究的热点。因此,本文提出了TCSC和TCR型SVC混合无功补偿装置来实现扩充补偿容量的同时调节系统无功功率平衡。首先,本文对课题研究背景以及无功补偿技术的发展及应用现状进行了分析与研究,并总结串联和并联补偿的优缺点与混合补偿装置的发展现状。其次,对混合无功补偿的基本结构和工作原理进行阐述,以TCSC和TCR型SVC为代表说明混合无功补偿的运行特性,分析出功率因数与晶闸管触发角的函数关系,并用Matlab编程得出关系曲线。然后对基于混合无功补偿特性的检测方法进行研究,介绍了基于瞬时无功功率理论检测方法中的p-q检测法、i_p-i_q检测法和d-q检测法,选择无需计算瞬时有功和无功功率并有效分离分量的d-q检测法。针对混合补偿系统提出基于多级代理协调控制的功率因数控制策略,并对其进行研究与分析。接着,完成混合无功补偿装置的电路设计,包括补偿容量的计算和主电路参数选择、硬件电路设计以及软件设计。最后,在理论分析及软硬件设计的基础上,利用Matlab仿真软件搭建无功补偿装置模型,对TCSC、TCR型SVC以及两者混合的无功补偿仿真结果与波形进行分析,并通过搭建实验平台进行验证。实验结果表明:混合无功补偿装置可以完成无功的连续补偿,提高系统的静态和动态稳定性,达到预期补偿效果。