1. 電壓與無功補償
電壓顧名思義就是電(力)的壓力。在電壓的作用下電能從電源端傳輸到用戶端，驅動用電設備工作。
交流電力系統需要電源供給兩部分能量，一部分將用于作功而被消耗掉，這部分電能將轉換為機械能、光能、熱能或化學能，我們稱為“有功功率”。另一部分能量是用來建立磁場，用于交換能量使用的，對于外部電路它并沒有作功，由電能轉換為磁能，再由磁能轉換為電能，周而復始，并沒有消耗，這部分能量我們稱為“無功功率”，無功是相對于有功而言，不能說無功是無用之功，沒有這部分功率，就不能建立感應磁場，電動機、變壓器等設備就不能運轉。在電力系統中，除了負荷無功功率外，變壓器和線路的電抗上也需要大量無功功率。
2. 電壓水平與無功功率補償
當輸電線路或變壓器傳輸功率時，電流將在線路或變壓器阻抗上產生電壓損耗，下面以一條輸電線路為例來分析這個問題。一段輸電線路的單相等值電路，其中R、X分別為一相的電阻和等值電抗，U1、U2為首未端相電壓，I為線路中流過的相電流。
一般說來，在超高壓電網的線路、變壓器的等值電路中，電抗的數值比電阻大得多。所以無功功率對電壓損耗的影響很大，而有功功率對電壓損耗的影響則要小得多。因此，可以得出結論，在電力系統中，無功功率是造成電壓損耗的主要因素。
由電壓損耗表達式DU = (PR QX)/U可知，要改變電壓損耗有兩種辦法。
（1）改變元件的電阻；
（2）改變元件的電抗，都能起到改變電壓損耗的作用。
可采取的一種辦法是增大導線截面減小電阻以減小電壓損耗，這種辦法在負荷功率因數較高、原有導線截面偏小的配電線路中比較有效。適宜負荷不斷增加的農村地區采用。
而電網中用的最多的辦法是減少線路中的電抗，在超高壓輸電線路中廣泛采用的分裂導線就可以明顯降低線路的電抗。
2.1 無功功率補償概念
當今電廠受水、環保等多方面的制約，它的位置越來越遠離負荷中心，即使建在靠近負荷點，由于單機容量越來越大，發電機的額定功率因數也越來越高，這樣，電網實際接受的無功功率就越來越少，單靠發電機發出的無功功率遠遠不能滿足電網對無功功率的需要，必須配置各種無功功率補償裝置。
例如：目前北京地區有功負荷的2/3電力要從山西、內蒙、河北等地遠距離用超高壓500kV線路送來，為了能接受到這么多的有功功率，必須在北京地區負荷中心裝設相應數量的無功功率補償電力設施(一般為1kW的有功電力配1kvar的無功電力補償設施)。
2.2 無功功率就地補償的概念
無功補償裝置的分布，首先要考慮調壓的要求，滿足電網電壓質量指標。同時，也要避免無功功率在電網內的長距離傳輸，減少電網的電壓損耗和功率損耗。無功功率補償的原則是做到無功功率分層分區平衡，就是要做到哪里有無功負荷就在那里安裝無功補償裝置。這既是經濟上的需要，也是無功電力特征所必需的，如果不這樣做，就達不到最佳補償的目的，解決不了無功電力就地平衡的問題。
2.3 無功功率平衡的概念
如同有功功率平衡一樣，電力系統的無功功率在每一刻也必須保持平衡。
在電力系統中，頻率與有功功率是一對統一體，當有功負荷與有功電源出力相平衡時，頻率就正常，達到額定值50Hz，而當有功負荷大于有功出力時，頻率就下降，反之，頻率就會上升。電壓與無功功率也和頻率與有功功率一樣，是一對對立的統一體。當無功負荷與無功出力相平衡時，電壓就正常，達到額定值，而當無功負荷大于無功出力時，電壓就下降，反之，電壓就會上升。
3 .各種無功補償設備及補償方式
下面我們介紹各種無功功率補償設備及補償方式。
3.1 并聯電容器
作為無功補償設備，電容器有以下顯著優點：
①電容器是最經濟的設備。它的一次性投資和運行費用都比較低，且安裝調試簡單。
②電容器的損耗低，效率高?，F代電容器的損耗只有本身容量的0.02%左右。調相機除了本身的損耗外，其附屬設備還需用一定的所用電，損耗2%～30%，大大高于電容器。
③電容器是靜止設備，運行維護簡單，沒有噪音。調相機為旋轉電機，運行維護很復雜。
④電容器的應用范圍廣，可以集中安裝在中心變電站，也可以分散安裝在配電系統和廠礦用戶。而調相機則只能固定安裝在中心變電站，應用有較大的局限。
并聯電容器是電網中用得最多的一種無功功率補償設備，目前國內外電力系統中90%的無功補償設備是并聯電容器。
3.2 并聯電抗器
并聯電抗器是一種感性無功補償設備，它可以吸收系統中過剩的無功功率，避免電網運行電壓過高。
為了防止超高壓線路空載或輕負荷運行時，線路的充電功率造成線路電壓升高，一般裝設并聯電抗器吸收線路的充電功率，同時，并聯電抗器也用來限制由于突然甩負荷或接地故障引起的過電壓從而危及系統的絕緣。
并聯電抗器可以直接接到超高壓(275kV及以上)線路上，其優點是：可以限制高壓線路的過電壓，與中性點小電抗配合，有利于超高壓長距離輸電線路單相重合閘過程中故障相的消弧，從而提高單相重合閘的成功率。高壓電抗器本身損耗小，但造價較高。并聯電抗器也可以接到低壓側或變壓器三次側，有干式的和油浸的兩種，這種方式的優點是造價較低，操作方便。從發展趨勢看，更多的將采用高壓電抗器。
大型并聯電抗器的技術、結構和標準與大型電力變壓器類似，也有單相和三相，心式和殼式之分，心式還可以分為帶間隙柱的和空心式的，目前我國制造的高壓大容量并聯電抗器只采用心式結構。
心式電抗器的結構與心式變壓器類似，但是只有一個繞組，在磁路中加入間隙以保證不飽和，維持線性。