交流电弧炉凭借灵活性、可靠性、较快的冶炼速度、较优的冶炼质量以及较少的投资费用等优势在钢铁冶炼行业得到了广泛应用，并向着高功率、大容量的方向发展。然而由于交流电弧炉本身的结构特点和冶炼工艺等原因，使得交流电弧炉在冶炼过程中对电网产生的电能质量问题异常严重。因此研究交流电弧炉的滤波补偿装置优化电能质量的工作迫在眉睫。　　本文首先对交流电弧炉的非线性时变电阻数学模型进行了PSCAD建模，并利用实际电网参数对该模型进行了仿真，研究了交流电弧炉电气系统模型的实际特性，进而为下一步滤波补偿装置的设计打下了基础;然后在分析了TCR控制系统工作原理的基础上介绍了TCR阀组的构成、作用以及保护方式，对TCR控制系统的前向通道、光纤通讯等硬件电路进行了设计，对主程序流程、系统初始化程序流程、A/D采样程序流程、触发角计算程序流程、触发程序流程等软件结构进行了设计并对各部分实现的功能进行了说明;最后针对广东省某铸造公司10kV交流电弧炉供电系统存在的电能质量问题设计了一套滤波补偿装置，包括主接线设计、各主要电气设备的参数计算、选型、滤波补偿装置投运后电能质量改善状况分析、安全性能校验以及投运后的受益分析等。