近年来，电网中广泛应用的感性、非线性、冲击性电力负载产生大量的无功需求，致使电网的功率因数降低、电压稳定性降低，严重影响电网的供电质量。动态无功补偿技术在有效提高系统功率因数，稳定电网电压，提高输配电系统的稳定性方面具有重要的意义。晶闸管投切电容器（TSC）和静止无功发生器（SVG）是两种重要的且应用十分广泛的无功补偿装置。本文综合考虑二者的运行特性和经济性，提出一种组合式拓扑结构，兼顾了SVG补偿快速性、运行灵活性及TSC低成本的特点。在组合系统工作原理研究的基础上，本文提出了组合系统的协调控制策略，确保组合系统有序工作，实现快速大容量动态无功补偿。本文首先对TSC及SVG的电路拓扑结构及控制算法进行了分析和选取。TSC主电路拓扑结构采用按二进制容量分组的三相角接TSC，基于电容器投入暂态过程的分析，提出了晶闸管端电压过零投切方式的TSC投切控制算法，实现TSC无冲击投切，且过渡过程短。SVG拓扑结构采用电压型桥式逆变电路，对SVG电流直接控制、电流间接控制算法进行比较分析，最终选取定时控制的瞬时值比较方式的直接电流控制法，控制精度高，无功输出电流调节速度快。其次，在对组合系统运行特性的分析的基础上，本文给出了由协调层、无功控制层、执行层构成的分级代理的协调控制策略。在协调层采用电源负载双检测点进行无功检测，将开环控制和闭环控制相结合；利用瞬时无功功率算法准确快速提取基波无功电流；给出详细的无功分配原则，避免SVG长时间处于极限输出状态，同时提高系统整体响应速度。无功控制层和执行层根据协调层的无功分配控制TSC和SVG协调有序工作，产生相应的补偿电流。通过MATLAB仿真分析进一步验证控制策略的可行性。最后，为验证组合补偿系统的实时性及补偿效果，进行了控制算法的软件设计及控制系统硬件电路设计，并在实验平台上进行了相关实验，实验表明，本系统能够实现准确快速大容量无功补偿，补偿过程中SVG和TSC工作协调有序，系统的补偿效果和动态响应速度都满足要求。