随着电力技术的发展,自励异步发电机以其特有的优势,越来越受到各行各业的青睐,在电力领域不仅可以解决偏远地区的供电问题,在风力、水力等清洁能源发电领域中的应用也日渐广泛;在船舶、军事等领域,全电舰船、全电飞机、全电坦克等概念的推广和投入实践,将自励异步发电机的应用带到了一个新的高度。但是自励异步发电机也有一个明显的不足,就是带负载能力差,当负载发生变化的时候,机端电压难以稳定,不能可靠供电,究其原因是自励异步发电机系统的无功功率不足,需要进行无功补偿来稳定机端电压。静态无功补偿装置以其成熟的技术,特有的补偿灵活性,能方便、快捷、连续的提供无功补偿。本文将对自励异步发电机使用TCR-TSC型静态无功补偿装置无功补偿的系统进行探究,通过方针和实验验证其可行性。根据异步发电机的数学模型,通过坐标转换与公式推理的方式详述了维持异步发电机机端电压稳定的原理,将无功补偿稳定发电机机端电压的概念引入,通过分析其中各个量的变化对机端电压的影响,采用了无功补偿稳定机端电压的方法,并给出TCR-TSC型静态无功补偿装置各容量的计算方式。介绍了TCR型静态无功补偿装置的基本原理与结构,推导并分析了TCR的等效电纳与其触发延时角之间的关系,说明了TCR电路、TSC的结构和原理以及投切时刻选择依据。根据TCR-TSC型静态无功补偿装置的结构,从TCR的控制方式入手,详述了TCR-TSC型静态无功补偿装置电压闭环负反馈的控制原理、控制策略,以及TCR-TSC型静态无功补偿装置的动态性能。根据选好的控制策略和补偿模型,对设计实验平台的硬件部分进行了设计,包括带有滤波功能的电压采样电路,晶闸管数字触发电路等。在硬件电路基础上,设计了针对TMS320F28335的软件程序。从仿真和实验两个方面入手,对自励异步发电机系统机端电压稳定特性进行了验证,说明了使用静态无功补偿装置的可行性。研究表明,无功补偿时使用比例积分控制器,可以消除补偿达到稳态后的电压偏差。此外,通过仿真结果与实验结果的对比,找到了设计实验时可采用更合理滤波器及元件等完善之处。