随着社会经济和城市建设的快速发展，电力用户除了对电能总量需求量不断增加外，对供配电系统供电安全性、可靠性、经济性等也提出了更高的要求。为了提高供电电能质量水平，供配电系统广泛采用在系统中并联电容器，通过静态控制电容器的切投运行工况，对系统无功容量进行补偿。利用先进的无功补偿及消谐技术来优化调整低压配电系统的综合电气性能，可以提高整个系统供电电能的功率因素，保证系统中各用电设备具有良好的运行性能，降低系统损耗，减小谐波电流分量对系统的冲击，有效稳定系统供电电压水平。
1、无功补偿的基本原理
电网输出的功率包括两部分：一是有功功率，二是无功功率。直接消耗电能，把电能转变为机械能、热能、化学能或声能，利用这些能作功，这部分功率称为有功功率；不消耗电能，只是把电能转换为另一种形式的能，这种能是作为电气设备能够做功的必备条件，这部分功率称为无功功率。电流在电感元件中作功时，电流滞后于电压90°；而电流在电容元件中作功时，电流超前电压90°，在同一电路，电感电流与电容电流矢量方向相反，互差180°，如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件，使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小，电源作功能力可大大提高。
2、无功补偿方式
无功补偿通常采用负荷侧集中补偿方式，即在低压系统(如变压器的低压侧)利用自动功率因数调整装置，随着负荷的变化，自动地投入或切除电容器的部分或全部容量。补偿方式分为三相电容自动补偿(共补)、分相电容自动补偿(分补)和混合补偿(即共补加分补)三种。
2.1 三相电容自动补偿
三相电容自动补偿结构简单，成本低，在供配电系统中被广泛应用。它在补偿时，信号取自三相中的任意一相，根据检测结果的需要，三相同时投切相同数量的电容。三相电容自动补偿适用于三相负载平衡的供配电系统，当三相负载平衡，三相电压、电流接近时，三相同时投切可保证三相电压的质量。但如果三相负荷不平衡，用三相电容自动补偿的方法来补偿无功电流、提高功率因数，不但不能达到预期的效果，而且可能会造成设备的损坏。
2.2 分相电容自动补偿
分相电容自动补偿就是每相单独补偿，通过检测每一相的电压、电流，当每相功率因素或电压与设定值比较超出某一范围时，每相分别进行单独补偿，有针对性地进行无功补偿，避免补偿的盲目性，提高资源利用率。分相电容自动补偿，适用于三相负载不平衡的供配电系统。在三相负载不平衡及单相(220V)配电回路中，其调节无功功率参数的信号是取自三相中的每一相，根据每相感性负载的大小和功率因数的高低进行相应的补偿，对其它相并不产生影响，故不会产生欠补偿和过补偿的情况。
2.3 混合补偿
较常见的混合补偿是设一组三相电容自动补偿的时，再设一组分相电容自动补偿，系统根据检测结果自动选择补偿方式，资源可得到充分利用，但前期投入费用相对高些。
3、民用建筑工程功率补偿的选择
3.1 民用建筑负荷的特点分析
在民用建筑中大量使用的是单相负荷，照明、空调等由于负荷变化的随机性大，同时，尤其是住宅楼在运行中各户用电不均衡，使三相不平衡更为严重。因此，民用建筑负荷应属典型的三相不平衡负荷。
3.2 民用建筑负荷功率补偿的选择
三相电容自动补偿，适用于三相负载平衡的供配电系统。因此，对所测相的补偿是合适的，而对另两相就有可能造成过补偿或欠补偿。如果过补偿，则过补偿相的电压就会升高，造成该相用电设备或保护元件因过电压而损坏；如果欠补偿，则欠补偿相的回路电流增大，线路及断路器等设备由于电流的增加而导致发热被烧坏。同时，补偿过程中所产生的过、欠补偿将给整个电网的正常运行带来严重的危害。所以，用传统的三相无功自动补偿方式不但不节能，反而浪费资源，难以对系统的无功补偿进行有效补偿。分相电容补偿是按每相测出的功率因数值对三相分别进行无功补偿，不存在某相的过补偿或欠补偿的状况，可确保三相电压或电流的平衡，提高电网效率、改善电压质量、节约用电、增大变压器有功容量，真正起到无功补偿的作用。混合补偿是资源利用率最好的一种补偿方式，但前期投入费用太大。通过上述分析，结合民用建筑负荷的特点，以及民用建筑三相间的负荷不平衡的无法调配性，认为分相电容补偿应该是民用建筑负荷进行功率补偿的******选择。
3.3 分相自动补偿的可行性
在民用建筑中大量使用的是单相负荷，照明、空调等由于负荷变化的随机性大，容易造成三相负载的严重不平衡，尤其是住宅楼在运行中三相不平衡更为严重。由于调节补偿无功功率的采样信号取自三相中的任意一相，造成未检测的两相要么过补偿，要么欠补偿。如果过补偿，则过补偿相的电压升高，造成控制、保护元件等用电设备因过电压而损坏；如果欠补偿，则补偿相的回路电流增大，线路及断路器等设备由于电流的增加而导致发热被烧坏。这种情况下用传统的三相无功补偿方式，不但不节能，反而浪费资源，难以对系统的无功补偿进行有效补偿，补偿过程中所产生的过、欠补偿等弊端更是对整个电网的正常运行带来了严重的危害。
4、低压配电系统无功功率及其补偿
4.1 尽量提高用电设备的自然功率因数
在一般的工业企业用电消耗的无功功率中，感应电动机占30%，变压器占20%，线路占10%。因此，为了降低无功功率损耗，提高自然功率因数，通常可以采用的方式有：
（1）合理选择拖动电机的容量，使其接近满载运行。
（2）对于平均负荷小于40%的电动机，应改换小容量电动机。
（3）合理安排和调整生产工艺流程，改善电器设备的运行方式，避免和控制空载运转。
（4）正确选择配电变压器容量，提高变压器的负荷率（一般以75～80%比较合适）。对于负载率小于30%的变压器应予以断开（退出并联运行，由其中一台供电）或更换小容量变压器。
4.2 设置电力电容器进行无功功率补偿
4.2.1 无功补偿方式
用户的无功补偿都采用并联静电电容器，其补偿方式如下表。
4.2.2 电力电容器的装设位置
确定电容器装设位置的原则是就近补偿，但是需要综合考虑开关装置、建设投资、控制和管理等因素。电容器具体安装位置：
（1）并联在电动机端子侧。应采用与电动机同时启动与停止的控制方式，要注意当电容器容量较大时，需考虑两个问题：①防止出现负荷倒送无功和电动机自励磁发电现象；②避免补偿电容引起谐振过电压。
（2）配电变压器低压母线侧。这种补偿方式应用最广泛，电容器柜并接于低压母线，通过检测变压器出线电流与电压的相位，控制电容器组的投切。现在无功功率自动补偿控制器（或低压功率因数补偿控制器）产品很多，控制比较稳定，技术比较成熟，可实现的功能有：欠流报警并切除步进电容器；过流报警过压报警并切除步进电容器；失压报警；全投入仍低于cos准设置值报警；错误cos￠准值报警；电容器电容量低于额定值70％时报警；温度60℃报警70℃并切除步进电容器；谐波崎变率超过设置值报警并切除步进电容器等等。
5、电容自动补偿其他注意事项
在选择电容器额定容量时应注意与变压器容量的匹配问题，如果选择大容量电容器组来补偿小容量变压器，则往往会难以做到补偿精确；而若是采用小容量电容器组补偿大容量变压器，则将会导致电容器的投切频繁。我们知道，电容器在接通时，会出现极高的尖峰电流，而若是在电容器组中接入单个电容器，由于已接入电网的电容器此时已成为附加能源，则会产生更大的尖峰电流，这种尖峰电流将对开关及电器设备造成损坏。因此，我们应尽可能减少电容器的投切次数，也即不宜采用小容量电容器组来补偿大容量的变压器。
6、结束语
总之，做好电网无功管理，采用无功补偿，实现无功功率供需的总体平衡是一种手段，其目的是为了确保电力系统电压稳定，提高电网电压运行水平，降低电网线损，提高电气设备利用率。同时电力、电器和电子技术的快速发展，特别是现代电力电子、微电子、通信等高新技术在无功补偿装置上的应用，该技术日趋成熟，各项性能都得到了极大改善及补偿要求的不断提高，其它二种补偿方式也将得到普便推广应用。