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全球能源紧张，温室效应凸显，世界都在关注能源问题以及能源使用引起的环境问题，我国在“十三五”规划纲要也提出了绿色发展的理念。电能作为现代社会最重要的能源之一，如何提供安全稳定、优质经济的电能，是广大电力工作者必须面对的问题。我国输配电线损率目前大概在6.6％，如果将这一数字提高到国际水平的4.70%，我国每年将会节约1054.5亿度电能，比三峡、葛洲坝水电站2015年一年发电量总和还要多，可见我国的电能损耗相当惊人，电力节能尚有很大的空间。电能的高效使用对节能减排有非常重要的作用。因此，减少电能损耗，提高电能利用率，提高电能供电质量，具有非常重要的现实意义。无功补偿是减少电能损耗、改善电能质量有效的技术手段之一。随着电力电子技术的飞速发展，以静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator，STATCOM）为代表的先进无功补偿技术不断涌现，为电力系统提供了更加优质的无功补偿。但是，高昂的成本限制了此类先进技术的推广运用。针对电力系统中无功补偿成本和补偿效果之间的矛盾，本文研究了混合动态无功补偿技术，利用连续的无功输出系统配合传统的补偿装置晶闸管投切电容器（Thyristor Switched Capacitor，TSC），构成混合动态无功补偿系统，使混合动态无功补偿具有满意补偿效果的同时具有较高的性价比。 本研究主要内容包括：⑴分析了传统补偿装置TSC的开关过程引起的冲击问题，研究了晶闸管开关过程的动态特性及触发开通过程所引起电压冲击机理，详细研究了晶闸管的过零触发原理、数学模型、频谱特性，并针对目前现有过零触发电路的不足，提出了适用于反并联晶闸管的改进型触发方法，并研究了触发策略，最后开发了工业样机。样机的测试表明了所提出的触发电路以及控制策略的可行性及有效性。⑵研究了一种基于TSC和配电网静止同步补偿器（Distribution Static Synchronous Compensator，DSTATCOM）混合动态无功补偿系统，不仅使DSTATCOM的容量降低了，同时又优化了TSC的补偿性能，实现低成本的大容量动态无功补偿。介绍了该混合动态无功补偿系统的基本结构、工作原理、稳态控制方法以及暂态控制方法，详细分析了电压快速控制和无功储备控制方法，优化了混合动态无功补偿系统的动态响应性能，并分析了混合动态无功补偿系统内部的容量分配，搭建了DSTATCOM+TSC仿真模型，并对所提出的控制方法和策略进行了仿真验证，仿真结果表明，该方案可以明显减小DSTATCOM容量，并提高了混合补偿系统的动态响应特性，为后续的工业样机研制提供了理论基础。⑶根据前面介绍的混合动态无功补偿理论及控制方法，针对某汽车工厂生产车间的具体工业背景，研究并研制了一台400V/160kVAR的混合动态无功补偿装置样机，详细介绍了样机元件的参数设计选择过程，并进行了实验室测试和现场试验。实验室测试结果和现场试验结果均表明所设计的工业样机及控制策略的可行性和有效性。⑷提出利用钢铁企业的高炉余压余气回收发电装置（Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit，TRT）协调TSC的混合动态无功补偿方案，并提出了考虑TRT进相运行限制的无功协调分配策略，搭建了简单的TRT+TSC仿真模型，并对所提出的控制方法和策略进行了仿真验证。仿真结果表明，在大型钢铁企业内部，合理利用TRT，可以在不增加投资的前提下，改善企业的动态无功补偿效果，同时减少TRT的无功输出，增加TRT的有功出力，具有较强的实际推广意义。