1)系統(tǒng)各點允許的最高長期運行電壓，受接入電力設(shè)備絕緣水平和變壓器飽和的限制。例如在我國，規(guī)定500kV電網(wǎng)的最高長期運行電壓為550kV，變壓器的最高運行電壓不得超過相應(yīng)電壓分接頭額定值的105%等。
2）系統(tǒng)各點的最低運行電壓，決定于
電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行需要和變壓器帶負(fù)荷電壓分接頭的調(diào)正范圍的要求，對于發(fā)電廠，還受廠用電要求的制約。
3）國外大多數(shù)電力系統(tǒng)考慮，允許的電壓波動范圍都在額定值的±5%-±10%的范圍（正常和N-1方式）
在設(shè)計電力系統(tǒng)的無功功率時，還需要考慮如下的一些基本要素：
不使超高壓長距離線路的甩負(fù)荷過電壓超過一定允許值(穩(wěn)態(tài)工頻過電壓值）
保證
配電網(wǎng)的送電穩(wěn)定性。這是對電網(wǎng)最低電壓水平的限制。為了在各種可能的正常運行和規(guī)定事件后的電網(wǎng)運行方式下，保持運行中的所有輸電線路都有一定的穩(wěn)定裕度因而要求各樞紐變電所電壓能保持高于一定的最低水平。事故一般考慮N-1，也有的考慮嚴(yán)重些N-2。世界上發(fā)生了不止一次因電壓問題引起的系統(tǒng)大事故，這點會在以后電網(wǎng)大停電部分提及，電力系統(tǒng)穩(wěn)定部分也會涉及。
直流輸電的需要。直流輸電的換流裝置無論以整流器方式或逆變器方式運行時，都將從交流側(cè)吸收無功功率，這一部分無功需求相當(dāng)大，也是直流輸電系統(tǒng)需要重點考慮的內(nèi)容。
解放
發(fā)電機(jī)和同步調(diào)相機(jī)的無功功率能力，使之留作事件后的緊急補(bǔ)償需要。如并聯(lián)電容器作為正常時的無功功率補(bǔ)償，完成正常運行時校正電壓的任務(wù)，而把發(fā)電機(jī)之類的旋轉(zhuǎn)無功容量空出來作為事故備用。這也是國外系統(tǒng)的一種普遍做法。
對于無功功率的事故緊急備用問題，可以和電網(wǎng)有功功率的備用情況作比較。在有功功率的安排上，必須留有足夠的調(diào)峰容量、調(diào)頻容量、運行備用容量以及當(dāng)發(fā)生大功率缺口時的按頻率降低自動減負(fù)荷。電網(wǎng)的無功功率安排，客觀上也完全有同樣類似的要求，但卻一直不如有功功率那樣明確。就電網(wǎng)特性而論，兩者最大的不同在于：對于頻率，是全網(wǎng)一致，電網(wǎng)中任一點的有功電源和有功負(fù)荷的增減對電網(wǎng)頻率變化都起到基本同樣的影響；而對于電壓，則是區(qū)域性乃至逐點式的，各點的無功電源和無功負(fù)荷對電壓變化的影響，主要是就地的，因而必須分層分區(qū)安排和調(diào)節(jié)，使無功電源與無功負(fù)荷基本逐點對應(yīng)。所以當(dāng)著電網(wǎng)發(fā)生了大的無功功率缺額的時候，在現(xiàn)實生活中卻很難按照處理有功功率缺額相類似的原則去處理。所以這就導(dǎo)致實際生產(chǎn)中，發(fā)生較大事故時無功電壓調(diào)節(jié)相當(dāng)困難，導(dǎo)致電壓崩潰等嚴(yán)重后果。
對于高壓電網(wǎng)，需要制訂專門的無功功率規(guī)劃，除了主要由地區(qū)電廠供應(yīng)地區(qū)負(fù)荷的小系統(tǒng)外，一般都需要在全系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行無功功率補(bǔ)償設(shè)備的協(xié)調(diào)配置。許多系統(tǒng)的做法，首先是按系統(tǒng)峰負(fù)荷時運行方式，決定配置無功功率的補(bǔ)償容量；然后按系統(tǒng)低谷負(fù)荷時的運行方式進(jìn)行校核，決定線路充電功率的吸收容量及其實現(xiàn)手段。
無功功率補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計，一般需要研究兩大類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)情況下的三種運行方式。兩大類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：正常和N-1；三種運行方式：大負(fù)荷，小負(fù)荷，潮流倒送方式。
系統(tǒng)無功設(shè)計時，還有一些細(xì)節(jié)問題：
500kV雙回線在運行中突然斷開一回，其后果是原來由斷開那回線傳輸?shù)挠泄β蕦⒘⒓崔D(zhuǎn)移到保留在運行中的一回線上來。由于保留在運行中的那回線的電流突然增大，線路的無功損耗將成平方地增大。同時還失去了原來一回線的充電功率，這個缺額不小而且必須由兩側(cè)系統(tǒng)立即提供補(bǔ)償。瑞典1983年12月17日的大停電事故就是由于主輸電線路跳閘，受端無功補(bǔ)償能力不足引發(fā)的。
在運行的電網(wǎng)中，為了解決這類問題，可以采取連切部分送端機(jī)組，或在條件合適的情況下連切部分受端負(fù)荷，
電工基礎(chǔ)知識以減少通過保留運行線路中的傳輸電力，以保持事件后系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。但是這種后備措施，應(yīng)當(dāng)留給生產(chǎn)運行系統(tǒng)，以應(yīng)付實際可能出現(xiàn)的比設(shè)計系統(tǒng)時選取的更為嚴(yán)重的情況下的事件。
高低壓電磁環(huán)網(wǎng)運行中高壓線路突然因故斷開。例如500kv與220kV線路或220kV與110kV線路并行運行。在我國，這種情況都發(fā)生在新出現(xiàn)高一級電壓電網(wǎng)的初期，在這樣的并聯(lián)環(huán)網(wǎng)上傳輸有功功率，大部分將通過高壓網(wǎng)一邊的線路。如果傳輸?shù)挠泄β瘦^大，當(dāng)環(huán)網(wǎng)中高壓線路因故障斷開后，通過并聯(lián)低壓線路傳送的電力，將立即增大到遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它的自然功率，其后果，或者立即引起同步運行穩(wěn)定性破壞，或者受端系統(tǒng)電壓崩潰，或者因超過線路的熱容量功率而燒斷線路。這些事故，在我國的運行電網(wǎng)中，都分別不止一次的發(fā)生過，是嚴(yán)重的事故后運行情況。所以這種高低壓電磁環(huán)網(wǎng)設(shè)計時必須避免。
是否要利用500kV線路的充電功率。一般來說不會利用，在輕負(fù)荷情況下，無論采用高壓并聯(lián)電抗器或是采用低壓并聯(lián)電抗器，總需要恰當(dāng)?shù)赜枰匝a(bǔ)償。對比電網(wǎng)出現(xiàn)低電壓的情況，對于生產(chǎn)運行系統(tǒng)說來，如果沒有設(shè)備條件，電網(wǎng)出現(xiàn)高電壓會成為一種不可控的嚴(yán)重現(xiàn)象。長期不可控的高電壓，會給電力設(shè)備的安全運行帶來很大的威脅。
線路高壓電抗器的補(bǔ)償容量，可以考慮選擇為線路充電容量的70%左右，長線路可在線路兩端各設(shè)一組，中短線路可只在線路一側(cè)裝設(shè)。這樣，當(dāng)線路傳送功率為自然功率的55%左右，線路本身的無功功率適相平衡，而當(dāng)偏離此值時，兩側(cè)系統(tǒng)只需提供不大的無功補(bǔ)償功率。
