在電力系統(tǒng)中，由于電感、電容這些無(wú)功元件的存在，不僅系統(tǒng)中存在著有功功率，而且存在著無(wú)功功率。雖然無(wú)功功率本身不消耗能量，它的能量只是在電源及負(fù)載之間進(jìn)行交換，但是在這種能量交換的過(guò)程中會(huì)引起能量的損耗，并使電源的視在功率增大，這將對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生以下一系列的負(fù)面影響。

(1)電網(wǎng)總電流增加，從而會(huì)使電力系統(tǒng)中的元件，如變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線等容量增大，使用戶內(nèi)部的啟動(dòng)控制設(shè)備、量測(cè)儀表等規(guī)格、尺寸增大，使設(shè)備及線路的損耗增加，是線路及變壓器的電壓損失增大。

(2)電網(wǎng)的無(wú)功容量不足，會(huì)造成附和端的供電電壓低，影響正常生活和生產(chǎn)用電;反之，無(wú)功容量過(guò)剩，會(huì)造成電網(wǎng)的運(yùn)行電壓過(guò)高，電動(dòng)波動(dòng)率大。

(3)電網(wǎng)的功率因數(shù)低會(huì)造成大量電能損耗，當(dāng)功率因數(shù)由0.8下降到0.6時(shí)，電能損耗將近提高一倍。

(4)對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備來(lái)說(shuō)，無(wú)功電流的增大，對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的去磁效應(yīng)增加，電壓降低，如過(guò)度增加勵(lì)磁電流，則使轉(zhuǎn)子繞組超過(guò)允許溫升。為了保證轉(zhuǎn)子繞組正常工作，發(fā)電機(jī)就不允許達(dá)到預(yù)定的出力。此外，原動(dòng)機(jī)的效率是按照有功功率衡量的，當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的視在功率一定時(shí)，無(wú)功功率增加，會(huì)導(dǎo)致原動(dòng)機(jī)效率的相對(duì)降低。

通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償可以有效的提高功率因數(shù)，降低能量損耗;改善用戶電壓質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

電網(wǎng)中的大部分電器設(shè)備，比如電動(dòng)機(jī)、變壓器和照明設(shè)備等屬于有電感又有電阻的感性負(fù)載。感性負(fù)載電壓和電流的相量間有一個(gè)相位差Φ，其相位差的余弦cosΦ就是功率因數(shù)。

由于感性負(fù)載在運(yùn)行時(shí)需要吸收無(wú)功功率，通常對(duì)感性負(fù)載并聯(lián)電容器，這樣感性負(fù)載吸收的無(wú)功功率就可由容性裝置(電容器)提供，以減少電源向感性負(fù)載提供無(wú)功功率，這種由并聯(lián)電容器提供的無(wú)功功率叫做無(wú)功補(bǔ)償。

目前，我過(guò)20多個(gè)省市缺電的一個(gè)主要原因是，能源和電負(fù)荷分布不均。同時(shí)，我國(guó)大型的負(fù)荷中心存在如下主要問題：①負(fù)荷中心有功熱備用的減少使得動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償支撐日益不足;②原有的調(diào)相機(jī)由于維護(hù)不便及擾民等原因逐漸退出運(yùn)行;③負(fù)荷中心的空調(diào)等設(shè)備突增負(fù)荷所占比例越來(lái)越大，常規(guī)電容補(bǔ)償裝置不能適應(yīng)負(fù)荷突增的需要;④系統(tǒng)一旦受到干擾很容易出現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功不足，從而引發(fā)電壓穩(wěn)定問題。

另外，我國(guó)電網(wǎng)要得到發(fā)展所面臨的主要問題有：①大容量、遠(yuǎn)距離輸電要求大幅度提高電網(wǎng)的輸電能力(例如采取并補(bǔ)或串補(bǔ)技術(shù)、增加輸電走廊);②增強(qiáng)電網(wǎng)的安全可靠性，提高電能質(zhì)量;③降低網(wǎng)損，提高經(jīng)濟(jì)性。

我國(guó)電網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)行中長(zhǎng)期存在的一個(gè)問題是無(wú)功補(bǔ)償容量的不足和配備的不合理，特別是可調(diào)節(jié)的無(wú)功容量不足，快速影響的無(wú)功調(diào)節(jié)設(shè)備更少。近年來(lái)，隨著大功率非線性負(fù)荷的不斷增加，電網(wǎng)的無(wú)功沖擊和諧波被污染呈不斷上升趨勢(shì)，無(wú)功調(diào)節(jié)手段的缺乏使得母線電壓隨運(yùn)行方式的變化很大，導(dǎo)致電網(wǎng)(特別是配電網(wǎng)系統(tǒng))的線損增加、電壓合格率降低。此外，隨著電網(wǎng)的發(fā)展，系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題也愈加重要。電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性與無(wú)功功率調(diào)節(jié)器的性能有關(guān)。無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是一種提高電壓穩(wěn)定性的經(jīng)濟(jì)、有效的措施，是促進(jìn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定和戰(zhàn)略防御的客觀要求;利用它可以提高受端系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性;為樞紐變電站提供動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐，從而提高電壓穩(wěn)定性;提高配電網(wǎng)電能質(zhì)量的綜合指標(biāo)，改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)品質(zhì)。

隨著我國(guó)各種產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代電力系統(tǒng)規(guī)模日益擴(kuò)大，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性要求越來(lái)越高。因此，改善電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量，提高電網(wǎng)功率因素、減少網(wǎng)絡(luò)損耗是一件十分重要的工作。在電力負(fù)荷中，有相當(dāng)一部分屬感性負(fù)荷，這些負(fù)荷投入運(yùn)行之除了消耗大量的有功之外還要吸收大量的無(wú)功。根據(jù)有關(guān)資料分析，電力系統(tǒng)的無(wú)功負(fù)荷約為有功負(fù)荷的1.3倍。大量的無(wú)功如果完全由發(fā)電廠來(lái)提供，就會(huì)使用戶功率因素降低，其結(jié)果造成線路有功損失加大，用戶電壓降低，電力設(shè)備得下到充分應(yīng)用。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)無(wú)功嚴(yán)重缺乏時(shí)，還會(huì)使整個(gè)電力系統(tǒng)崩潰。我們知道，無(wú)功功率增加將使視在功率增加，從而使流過(guò)供電系統(tǒng)的電流增加，這將對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生如下影響：

(1)會(huì)使電力系統(tǒng)中的元件容量增大，因而使投資費(fèi)用增大;

(2)傳輸同樣有功功率情況下，總電流的增大，使設(shè)備及線路的損耗增加;

(3)線路及變壓器的電壓損失增大;

(4)電力系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備來(lái)說(shuō)，無(wú)功電流的增大，對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的去磁效應(yīng)增加，電壓降低，如過(guò)度增加勵(lì)磁電流，則使轉(zhuǎn)子繞組超過(guò)允許溫升。

此外，無(wú)功功率的增加，會(huì)導(dǎo)致原動(dòng)機(jī)效率的相對(duì)降低。顯然，這些無(wú)功功率如果都要由發(fā)電機(jī)提供并經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法應(yīng)是在需要消耗無(wú)功功率的地方安裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。

電力系統(tǒng)無(wú)功功率補(bǔ)償包括以單純改善負(fù)荷性能為目的的負(fù)荷補(bǔ)償和以整個(gè)輸電系統(tǒng)性能的改善和傳輸能力的提高為目標(biāo)的輸電補(bǔ)償。

在理想的交流電力系統(tǒng)中，每一電源點(diǎn)的電壓和頻率都應(yīng)該是恒量、無(wú)諧波且功率k數(shù)為1。特別是這些參數(shù)應(yīng)與用戶的負(fù)荷大小和特性無(wú)關(guān)。在一個(gè)理想系統(tǒng)中，每一負(fù)荷取用的電流會(huì)發(fā)生變化，但不同的負(fù)荷之間不應(yīng)有任何干擾。

負(fù)荷補(bǔ)償就是對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行調(diào)度以改善交流電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。負(fù)荷補(bǔ)償這一術(shù)語(yǔ)使用在那些為某一負(fù)荷或某組負(fù)荷而實(shí)行無(wú)功功率調(diào)度的場(chǎng)合，在這種場(chǎng)合，補(bǔ)償設(shè)備往往安裝在靠近負(fù)荷的用戶建筑物中，所使用的技術(shù)乃至于補(bǔ)償?shù)娜舾赡康呐c大電力系統(tǒng)的補(bǔ)償(輸電補(bǔ)償)是有差別的。

負(fù)荷補(bǔ)償?shù)哪康挠幸韵氯齻€(gè)：

(1)功率因數(shù)校正;

(2)改善電壓調(diào)節(jié);

(3)負(fù)荷平衡。

在電力系統(tǒng)中，即便電源電壓可以保持為常量(與負(fù)荷無(wú)關(guān)，保持常量)，校正功率因數(shù)和平衡負(fù)荷也是必要的。

所謂功率因數(shù)校正，通常是指應(yīng)盡可能在靠近需要無(wú)功功率的負(fù)荷處產(chǎn)生無(wú)功功率，從而避免無(wú)功功率在輸電及配電線路上的遠(yuǎn)距離傳輸。無(wú)功電流的存在，使得負(fù)荷電流大于單純供給有功功率時(shí)的值。在能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，只有有功功率才是真正有用的。多余的負(fù)荷電流，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)只是一種浪費(fèi)。因?yàn)橛脩舨粌H要為多余的輸配電容量付錢，而且要為能量傳輸過(guò)程中引起的多余網(wǎng)損和線損負(fù)責(zé)。

對(duì)于電力部門同樣不希望從發(fā)電機(jī)向負(fù)荷輸送無(wú)功功率。因?yàn)橐环矫媸沟冒l(fā)電機(jī)和配電網(wǎng)絡(luò)的容量不能充分得到利用;另一方面無(wú)功功率的傳輸也會(huì)使電網(wǎng)電壓的控制也會(huì)變得更為困難。

在負(fù)荷對(duì)于無(wú)功功率的需求不斷變化的情形下，電壓調(diào)整就變成一件重要的事情。所有負(fù)荷的無(wú)功功率都是變化的，負(fù)荷對(duì)于無(wú)功需求的變化，會(huì)引起電源點(diǎn)電壓的變化(或稱調(diào)整)。而補(bǔ)償設(shè)備對(duì)于電源電壓維持在預(yù)先規(guī)定的限度之內(nèi)起著非常重要的作用。

大多數(shù)交流電力系統(tǒng)是三相的，并且是設(shè)計(jì)在平衡條件下運(yùn)行的。不平衡運(yùn)行會(huì)引起負(fù)序和零序電流分量(不正常相序電流分量)。這些分量可能引起：電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)中的附加損耗，在交流電機(jī)中產(chǎn)生振動(dòng)力矩，增加整流器中的紋波，使變壓器飽和，產(chǎn)生過(guò)大的中線電流及若干設(shè)備的不正常工作。