油田抽油机的主要负载是变压器和电动机，电动机以三相异步电动机为主，在电力系统中为典型的感性负载。其工作时负载变化大，所需无功功率变化大，而且长时间大面积的运行，严重影响电能质量，既是周围用电设备的干扰源，同时由于功率因数低，导致电力部门对用户的罚款增加，又增大了用户的电费开销，使得经济效益受损。对抽油机进行无功补偿，使其功率因数保持在指定范围内，可以改善供电质量，节约能源，提高经济效益。其基本要求为补偿装置能够连续动态补偿，且可靠性要高。 本文首先介绍无功补偿的原理和作用。然后分析比较各种补偿装置的原理及优缺点。随后针对抽油机实际工作状况提出抽油机动态无功补偿装置的实现方案——固定电容器(FC)+可控饱和电抗器(MCR)型的静止无功补偿器(SVC)。本文分析了可控饱和电抗器的原理，并在此基础上得出其各种特性。进一步分析了可控饱和电抗器的结构，根据实际所需要的补偿容量设计电抗器的结构参数。针对可控饱和电抗器存在的一些缺点和不足，本文根据国内外的最新研究资料，介绍了新型的磁阀式可控饱和电抗器(MVCR)，并分析了其结构和性能。 补偿装置需要检测电网的无功量，从而对补偿器进行控制，本文介绍了几种电网无功量的检测方法，包括功率因数、无功电流、无功功率的检测方法，以及基于瞬时无功功率理论的瞬时电流检测方法和基于小波理论的无功电流检测方法。通过比较选择适合于抽油机工作状态及环境的三相无功功率检测控制方法，此方法以电压电流为检测对象通过计算得出三相无功功率，基于此种控制方法设计出相应的检测控制电路。控制核心为单片机，根据所使用的单片机的性能，充分考虑其内置集成的各种软硬件资源，尽量减少外扩芯片，使得外围电路简单实用。对于系统的软硬件设计考虑了可靠性，设计时对可能出现的各种干扰进行了分析，并采取了相应的抗干扰设计。 本文最后对可控饱和电抗器的各种特性进行了实验验证，并对补偿装置进行了仿真。仿真和试验的结果与理论分析相一致，说明本文所提出的补偿装置正确和可行。