随着我国配电网自动化的不断发展，对配电网无功平衡提出了更高的要求。无功电源如同有功电源一样，是保证电力系统电能质量、电压质量、降低网络损耗以及安全运行所不可缺少的部分。无功功率和有功功率一样也是输配电网中不可缺少的组成部分，无功功率对供电系统的正常运行是十分重要的。功率因数过低，电气设备将得不到充分利用、电力网络的传输能力也会下降、损耗增加、系统电压下降还会导致设备损坏。可见，解决好网络补偿问题，对网络降损节能有着极为重要的意义。
无功功率同有功功率一样必须保持平衡，负载所需要的感性无功必须要由电网中装设的无功电源(发电机、调相机、静止无功补偿器、并联电容器等)发出的容性无功来提供补偿。降低电力线路无功功率的有效途径就是人工无功补偿以提高线路功率因数，所谓无功补偿，是指在电网中安装并联电容器、同步调相机等设备，以向感性负荷设备提供无功功率，从而减少由输电线路输送的无功功率。在长距离输电线路中选择合适地点装设无功动态补偿装置，可以改善电网稳定性能、提高输电能力。
比较常用的方法就是并联电容器进行无功补偿。在输电线路上装设并联电容器进行无功补偿不但可以补偿线路损耗，而且能够给线路提供无功电源。电力系统中网络元件及负荷的阻抗主要是电感性的，如：变压器、输电线、异步电动机以及大多数家用电器，这些负荷的自然功率因数约为0.6～0.8，正是由于电网中存在如此大量的感性负载，所以就需要提供足够的无功功率。而由电源提供的无功功率是有限的，因此必须采取无功补偿措施。如果不经过无功补偿而直接接入电网，这些无功功率都将由发电机提供并且要经过长距离的输电线路传送，这势必会增加电网负载、电压降和线路损耗，显然是不合理、不经济、也是不可能的。而最合理、最有效的方法就是在需要消耗无功的地方或附近就地产生无功，具体措施就是在需要无功的地方的就近适当位置安装所需容量的电容器。并联电容器是电力系统中常用的一种无功补偿的装置。本文研究的控制系统就是采用的投切并联电容器作为无功补偿的手段。无功补偿原则和方式
(1)无功补偿原则我国电力管理部门早已充分认识到无功补偿的重要性，因此提出了无功补偿的基本技术原则，以求达到良好效果①无功补偿应根据分级就地平衡的原则进行配置，全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡。采用集中补偿和分散补偿相结合、以分散补偿为主，高压补偿和低压补偿相结合、以低压补偿为主，静态补偿和动态补偿相结合，调压和降损相结合、以降损为主的基本原则。②电力用户无功补偿后的功率因数应达到如下要求：IOOkVA及以上高压供电的电力用户，变压器一次侧功率因数应达到0.95以上;其它电力用户功率因数应达到0.90以上。③各电压等级的变电站应根据实际需要合理配置适当类型的无功补偿装置，再根据算法计算结果确定无功补偿的容量。所装设的无功补偿装置应以不引起系统谐波明显放大为原则。
(2)无功补偿注意事项①补偿电容器组的中性点应不直接接地，以避免电容器组的单相电容器被击穿而引起线路的相间短路;②无功补偿装置应采用自动投切装置和过电压保护装置，以防止过补偿和电压升高损坏电容器及其它设备;③在无功补偿电容器回路上可装设一定容量的串联电抗器，以避免电容器容抗与系统感抗形成谐振。
(3)无功补偿方式根据上文提到的无功补偿的基本技术原则，采用无功补偿装置就地无功补偿、提供无功功率，就可以避免由输电系统(电源)传输无功功率的弊端，从而降低网络损耗、提高系统的传输功率。对于电力系统而言，在高压侧或低压侧均可进行补偿。当前，国内外广泛采用在线路上安装并联电容器作为主要的无功补偿手段。这种方法安装方便、维护简单、建设周期短、造价低、自身损耗小，既可以集中安装，又可以分散安装。本文所研究的无功补偿控制系统正是采用的在线路上补偿电容器的方法。这种方法的无功补偿方式一般有三相固定补偿、三相动态补偿、单相动态补偿等阳3。
(4)无功补偿装置安装位置的确定本文所研究无功补偿控制系统采用的是在线路上分散补偿，即将无功补偿终端装置分散安装在供电距离远、负荷重、功率因数低的线路上。无功补偿装置安装地点的选择应符合就地无功补偿的原则，而负荷在线路上的分布状况不同，安装地点也应该不相同。对于较短的无功负荷均匀分布的配电线路，其安装位置应在线路长度的首端[2/5]处和尾端[4/5]处;对于负荷集中的线路则应选择在负荷集中处安装。
配电网无功补偿方式
1 无功补偿的原则
全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡，具体内容如下： 总体平衡与局部平衡相结合，既要满足全网的总无功平衡，又要满足分线、分站的无功平衡。 集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主，这就要求在负荷集中的地方进行补偿，既要在变电站进行大容量集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿，目的是做到无功就地平衡，减少其长距离输送。 高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主，这和分散补偿相辅相成。 降损与调压相结合，以降损为主，兼顾调压。这是针对线路长，分支多，负荷分散，功率因数低的线路，这种线路最显著的特点是：负荷率低，线路损失大，若对此线路补偿，可明显提高线路的供电能力。 供电部门的无功补偿与用户补偿相结合，因为无功消耗大约60%在配电变压器中，其余的消耗在用户的用电设备中，若两者不能很好地配合，可能造成轻载或空载时过补偿，满负荷时欠补偿，使补偿失去了它的实际意义，得不到理想的效果。
2 各种补偿方式的经济技术优化比较
无功补偿的主要方式有五种：变电站补偿、配电线路补偿、随机补偿、随器补偿、跟踪补偿。 变电站补偿：针对电网的无功平衡，在变电站进行集中补偿，补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等，主要目的是平衡电网的无功功率，改善电网的功率因数，提高系统终端变电所的母线电压，补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。这些补偿装置一般集中接在变电站10kV母线上，因此具有管理容易、维护方便等优点，缺点是这种补偿方式对10kV配电网的降损不起作用。 配电线路补偿：线路无功补偿即通过在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿。线路补偿点不宜过多;控制方式应从简，一般不采用分组投切控制;补偿容量也不宜过大，避免出现过补偿现象;保护也要从简，可采用熔断器和避雷器作为过流和过压保护。线路补偿方式主要提供线路和公用变压器需要的无功，该种方式具有投资小、回收快、便于管理和维护等优点，适用于功率因数低、负荷重的长线路。缺点是存在适应能力差，重载情况下补偿不足等问题。 随机补偿：随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电动机同时投切的一种无功补偿方式。县级配电网中有很大一部分的无功功率消耗在电动机上，因此，搞好电动机的无功补偿，使其无功就地平衡，既能减少配电线路的损耗，同时还可以提高电动机的出力。随机补偿的优点是用电设备运行时，无功补偿装置投入;用电设备停运时，补偿装置退出。更具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低的特点。适用于补偿电动机的无功消耗，以补励磁无功为主，可较好的限制配电网无功峰荷。年运行小时数在1000h以上的电动机采用随机补偿较其他补偿方式更经济。 随器补偿：随器补偿是指将低压电容器通过低压熔断器接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。配电变压器在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功，配电变压器空载无功是农网无功负荷的主要部分.随器补偿的优点是接线简单，维护管理方便，能有效地补偿配电变压器空载无功，限制农网无功基荷，使该部分无功就地平衡，从而提高配电变压器利用率，降低无功网损，提高用户的功率因数，改善用户的电压质量，具有较高的经济性，是目前无功补偿最有效的手段之一。缺点是由于配电变压器的数量多、安装地点分散，因此补偿工作的投资比较大，运行维护工作量大。 跟踪补偿：是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在用户配电变压器低压侧的补偿方式。这种补偿方式，部分相当于随器补偿的作用，主要适用与100kVA及以上的专用配电变压器用户。跟踪补偿的优点是可较好地跟踪无功负荷的变化，运行方式灵活，补偿效果好，但是费用高，且自动投切装置较随机或随器补偿的控制保护装置复杂，如有任一元件损坏，则可导致电容器不能投切。其主要适于大容量大负荷的配变。
3 配电网无功补偿存在的问题
无功倒送问题。无功倒送会增加线路和变压器的损耗，加重线路供电负担。固定补偿部分容量过大，也容易出现无功倒送。 三相不平衡问题。系统三相不平衡同样会增大线路和变压器的损耗。对三相不平衡较大的负荷，比如机关、学校等单相负荷多的用户，应考虑采用分相无功补偿装置。 谐波的问题。谐波含量过大时会对电容器的使用寿命产生影响，甚至造成电容器的过早损坏;并且由于电容器对谐波的放大作用，将使系统的谐波干扰更加严重。因此做无功补偿时必须考虑谐波治理，在存在较大谐波干扰，又需要补偿无功的地点，应考虑增加滤波装置。 优化的问题。目前无功补偿的出发点往往放在用户侧，只注意补偿用户的功率因数。然而要实现有效的降损，必须从整个电力系统出发，通过计算全网的无功潮流，确定配网的补偿方式、最优补偿容量和补偿地点，才能使有效的资金发挥最大的效益。
