随着国民经济的快速发展和电力电子技术的广泛应用,电力网负荷急剧增加,人们对电网质量的要求也与日俱增。就目前来看,在电力系统中存在大量的感性负载,这类负载的存在大大增加了电网中的感性无功。它在电网中传输,严重影响了供电质量,降低电能的利用率,使电网的安全及合理运行受到极大的影响。因此,如何提供安全可靠的优质电能,便成了电力系统领域的主要问题。而对于电网无功补偿的需求,通常的解决方法是装设无功补偿装置。本文首先深入研究了国内外无功补偿的现状、发展趋势及存在的不足,针对城乡电网的实际情况,在晶闸管投切电容器(TSC)无功补偿方法的基础上进行研究,提出了一种检测晶闸管过零触发的方法来确定补偿电容器的投入时刻。在很大程度上解决了合闸涌流的产生,有效的降低了涌流对补偿电容器的造成的损害。其次,本文在电容器的分组方式上提出了一种1,2,4,8的方案,即采用容值比为1:2:4:8的电容器的组合。此时,电容器组的补偿范围为c-15c,大大增加了无功补偿的范围;之后,本文采用这种分组方式对容量为200kVA,功率因数在0.75左右的电网进行了补偿仿真实验,验证了方案的可行性和准确性。此外,本文讨论了FFT算法在电网参数检测中的优势,继而探讨了FFT算法在低压无功补偿中应用的可行性,并对FFT算法进行了仿真,通过对仿真结果的分析,验证了FFT算法的准确性、直观性及快速性。最后,本文分别对无功补偿控制器的硬件和软件进行了设计,并对主电路、采样电路及控制电路进行了深入研究,详细的讨论了系统各部分电路的工作原理、主要工作流程及其软硬件保护设计,并通过实际的操作界面给出了系统的具体操作方法。