电网无功优化可以有效地降低网络有功损耗,提高系统的电压合格率,从而降低网络运行费用,提高供电质量。因此,电网无功优化问题的研究,既有理论意义,又具有实际应用价值。本文阐述了电力系统无功电压优化控制的目的和现实意义,介绍了无功电压优化问题研究的发展历程和最新动态,分析了各种优化算法的优缺点和适用范围,提出了无功电压优化的研究方向。潮流计算是电力系统无功优化的基础和工具,其计算速度和收敛性将直接影响优化的效果。本文对潮流计算方法进行了较深入的理论分析,并根据实际的优化问题,采用具有简单、快速、内存节省且收敛可靠优点的快速解耦法进行潮流计算。无功优化问题是一个多变量、多约束的混合整数非线性规划问题,其操作变量既有连续变量又有离散变量,使得优化过程十分复杂。本文把系统网损最小作为无功优化的目标函数,节点电压越限和发电机无功出力越限的情况作为惩罚函数。本文无功优化采用遗传算法作为优化算法,并对基本遗传算法进行了改进。改进分两大方面:第一,针对基本遗传算法易产生早熟现象的缺点,本文采用基于阶段进化的适应性策略和小生境遗传算法,并对编码、适应度函数、选择算子、交叉算子、变异算子、进化终止条件均作了改进。第二,本文将电力系统网损灵敏度指标与遗传算法结合起来,采用网损对无功变化的灵敏度来指导遗传算法的变异操作,来保证变异后个体的质量一定比原个体更优(即新个体所代表的解具有更小的网损),从而协助遗传算法搜索全局最优解。为证明本文改进遗传算法对无功优化的效果,用该算法对IEEE30节点系统进行了仿真计算,结果显示本文的降损量是相当可观的,且电压合格率达到了百分之百。这些结果表明本文的改进遗传算法能在一定程度上克服基本遗传算法易陷入早熟的现象,具有很好的优化效果。