Với TCSC, cấu trúc phần điều khiển cơ bản như hình trên, có thể coi gần đúng như là một khâu đạo hàm, phản ứng tác động của nó chỉ xảy ra khi có biến thiên thông số hệ thống. Trong chế độ xác lập, thiết bị TCSC làm việc như một tụ bù dọc cố định thông thường. Vì chức năng thông dụng của TCSC là ổn định dao động công suất, tín hiệu điều khiển được mặc định là công suất tác dụng P chạy trên đường dây có đặt TCSC. Khi đó điện dẫn TCSC thay đổi tỉ lệ với tốc độ biến thiên công suất nhánh và ngược dấu. Có thể chứng minh tác động điều khiển như vậy chỉ hiệu quả với các dao động công suất tương đối bé. Để có tác động hiệu quả với các sự cố nặng cần sử dụng tín hiệu điều khiển khác hoặc phối hợp nhiều tín hiệu đo, thông qua khau biến đổi thích hợp (đặt vào vị trí trước khối đạo hàm).
2.3.3.2 Mô hình điều khiển trong của TCSC
Cấu trúc của phần điều khiển trong của TCSC cần được xem xét sao cho khi vận hành, nó có thể đảm bảo không bị cộng hưởng đồng bộ phụ. Hiện nay có hai cách điều khiển cơ bản: Một là vận hành vòng lặp khóa pha (PLL) từ các thành phần cơ bản của dòng điện trên đường dây, nhằm đạt được điều này, cần phải cung cấp một bộ lọc để loại bỏ các thành phần bậc cao ra khỏi dòng điện dây và đồng thời vẫn đảm bảo đồng bộ chính xác.
Theo cách sắp xếp này thì kĩ thuật truyền thống để chuyển đổi dòng điện TCR theo yêu cầu thành góc trễ pha tương ứng, được đo từ thời điểm nó đạt giá trị đỉnh của dòng điện dây thành phần cơ bản. Chuẩn so sánh cho dòng điện TCR thường được cung cấp bởi vòng lặp điều chỉnh của bộ phận điều khiển ngoài, so sánh điện dung thực sự hoặc điện áp bù với giá trị chuẩn.
Hình 2.27 Sơ đồ khối điều khiển trong của TCSC dựa trên sự đồng bộ thành phần cơ bản của dòng điện
Hình 2.28 Sơ đồ điều khiển trong của TCSC dựa trên dự đoán thời điểm qua giá trị 0 của điện áp tụ điện
Cách thứ hai là cũng dùng PLL được đồng bộ với dòng điện dây, để phát ra chuẩn thời gian (timing reference). Tuy nhiên, ở phương pháp này, điện áp tụ qua giá trị không được ước lượng từ dòng điện dây và điện áp tụ hiện thời bằng mạch hiệu chỉnh pha (angle correction circuit). Góc trễ pha được xác định từ góc yêu cầu và góc hiệu chỉnh ước lượng nhằm làm cho độ dẫn của TCR đối xứng qua giá trị mà
nó qua 0.
Góc trễ mong muốn trong sơ đồ này có thể được điều chỉnh bằng vòng lặp kín điều khiển dịch pha của thời gian chuẩn do mạch PLL cung cấp. Góc trễ của TCR,