Khi làm việc trong HTĐ TCSC có 2 chế độ hoạt động. Trong chế độ làm việc bình thường TCSC hoạt động với trị số đặt X 0 {\displaystyle X_{0}} . Điểm đặt có thể thay đổi theo thông số CĐXL thông qua kênh điều khiển riêng (Power Flow Control Loop). Trong chế độ quá độ, TCSC hoạt động theo kênh điều khiển ổn định (Stability Control Loop). Đặc trưng động của TCSC phụ thuộc hàm truyền của kênh này.

Mô hình điều khiển TCSC bao gồm các khối trễ, khối lọc, khối bù pha, và khối khuếch đại, có thể mô tả bằng một số khâu tuyến tính như sau (theo mô hình của chương trình PSS/E):

Trong đó: T 1 {\displaystyle T_{1}} là thời gian trễ của khâu đo lường và chuyển đổi (0<= T 1 {\displaystyle T_{1}} <5); T 2 {\displaystyle T_{2}} và T 3 {\displaystyle T_{3}} là hằng số của khâu bù pha (0<= T 2 {\displaystyle T_{2}} <5; 1< T 3 {\displaystyle T_{3}} <20),; T w {\displaystyle T_{w}} (washout) (0<= T w {\displaystyle T_{w}} <2); K là hệ số khuếch đại.

Hàm truyền của mô hình:

G ( s ) = 1 1 + s T 1 × s T w 1 + s T w × 1 + s T 2 1 + s T 3 × K {\displaystyle G(s)={\frac {1}{1+sT_{1}}}\times {\frac {sT_{w}}{1+sT_{w}}}\times {\frac {1+sT_{2}}{1+sT_{3}}}\times K}

Tín hiệu đầu vào của kênh ổn định hiện nay thường được chế tạo mặc định theo các lựa chọn đại lượng đo trên chính mạch có đặt TCSC, tương ứng làm giảm dao động dòng (Constant Current Control), giảm dao động góc pha (Constant Angle Control) hoặc giảm dao động công suất (Constant Power Control) của đường dây truyền tải. Thực chất của các thuật toán điều khiển trên là tạo ra tín hiệu thay đổi dung dẫn TCSC tác động ngược chiều với đạo hàm các đại lượng đo. Thật vậy nếu bỏ qua quán tính (các khâu khuếch đại, dịch pha) ta có hàm truyền đẳng trị:

G ( s ) = K s T w 1 1 + s T 1 = K c s 1 1 + s T 1 {\displaystyle G(s)=KsT_{w}{\frac {1}{1+sT_{1}}}=K_{c}s{\frac {1}{1+sT_{1}}}}

Hay Δ X C = K c s 1 + s T 1 Δ q {\displaystyle \Delta X_{C}={\frac {K_{c}s}{1+sT_{1}}}\Delta q}

Trong đó, q - ký hiệu chung các tín hiệu đo đầu vào.

Khi bỏ qua quán tính thay đổi điện kháng (thường nhỏ) ta có: Δ X C = K c s Δ q {\displaystyle \Delta X_{C}=K_{c}s\Delta q}

hay Δ X C ( t ) = K c d q d t Δ τ {\displaystyle \Delta X_{C}(t)=K_{c}{\frac {dq}{dt}}\Delta \tau }