近年来，环境和能源问题已经引起全球性关注，而与这两个问题都息息相关的电力系统自然成为人们关注的重点。随着经济的高速增长和工业的发展，感性负载和大功率电力电子设备在工业生产中被大量应用，这不仅使电网的功率因数下降，降低了电源利用率，而且会产生大量的谐波电流，对电网造成污染。因此无功补偿技术的研究与应用，成为减少电网污染、缓解电力能源紧张、改善环境的重要手段。　　 本文首先介绍了无功补偿技术的国内外研究现状和发展趋势，分析了无功补偿的基本原理，然后根据国内电力市场的需求现状，考虑到其对无功补偿的快速性和精确性要求设计了针对大型设备及小型电网的基于AVR单片机的无功补偿控制系统。　　 本系统采用AVR单片机系列的ATmega128作为主控制器芯片，ATmega8作为执行元件芯片，使系统实现了自动采样计算、无功自动调节、故障报警等功能。系统投切装置采用晶闸管过零触发电路投切电容，可以抑制投切涌流。该控制系统采用二进制编码投切电容方式，补偿精度高、范围大。同时采用LCD液晶菜单显示，使得电网参数显示直观，控制简单。　　 本论文给出了系统的总体设计方案，包括主电路、晶闸管投切电容器模块、控制器、执行电路。详细介绍了硬件电路的设计和软件程序的设计。最后针对理论进行了系统搭建和模拟仿真，并给出调试结果和有关结论。