本文共分为五章，介绍了研究无功补偿的意义、国内外研究现状、主要补偿方案和存在的问题，通过对典型无功负荷统计特征的数学分析，寻求到能最大限度避免“振荡投切”的分组方法，解决了“振荡投切”和“循环投切”对电容分组要求的矛盾。电网无功补偿的最优技术可分解为选取最佳补偿点和最佳补偿容量两个方面问题。最佳补偿节点的选取可以抽象为一个一般约束的非线性规划问题。根据Kwhn-Tacker理论，可将BFGS算法成功用于对此问题的求解。在考虑无功潮流沿线分布的情况下，潮流的分布可分为四种典型数学类型，并对每一种类型都作了细致分析。最佳补偿容量的求解采用了动态规划方法，通过工程简化，求得了一种快速、独立，且复杂度不会随节点的增多而有较大变化的算法，能同时应用于联网和独立两种工作方式。在此基础上，总结了“配电网智能型无功自动补偿、电能质量与负荷监视一体化系统”的研制过程，并详细介绍了方案的选取、关键技术的解决思路和系统实现，同时对后续研究提出了看法。