随着国民经济的快速发展,全社会用电总量持续上升,电网现有网架结构受到很大的挑战。合肥电网作为典型的高速发展城市电网,负荷中心和发电中心区域分布不平衡,设备重载和轻载并存,系统已有输电潜力难以得到充分利用,而新的输电通道建设难度大、实施困难且需要一定的工程周期。重载线路造成的输电瓶颈成为现有网架结构的薄弱环节,系统抵御故障风险的能力下降,严重影响了合肥电网的整体供电水平和安全可靠运行能力。统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)是一种高度可控的灵活交流输电装置,可以优化电网潮流分布,挖掘输电潜能,实现无功的动态补偿,提高电网的安全可靠运行水平。本文从UPFC在系统中的稳态应用出发,研究了UPFC对系统可靠性和可用输电能力的影响以及如何通过优化配置来更有效的发挥UPFC功能两个方面的内容。考虑双回UPFC的备用结构和运行保护原则,并将站外交流系统转化为UPFC子系统,以传统四状态UPFC可靠性模型为基础,建立双回UPFC五状态可靠性模型,并计算UPFC各状态运行概率?建立UPFC及其各运行状态的节点注入功率模型,在传统可靠性评估的基础上,加入了UPFC随机故障模拟以及故障后UPFC具体运行模式的参数调节环节,研究UPFC对系统可靠性的综合影响。在考虑电力系统静态安全约束的条件下,利用优化算法求解UPFC对系统可用输电能力的影响。综合考虑计及UPFC的系统可靠性、可用输电能力和UPFC投资费用,建立UPFC优化配置模型,并利用改进多目标粒子群算法对UPFC容量和位置进行统一优化求解,采用模糊满意度方法从所得Pareto解集中选出兼容性最好的解。以潮流分布不平衡的合肥电网为研究对象,验证UPFC对系统可靠性和可用输电能力的改善能力,并检验UPFC多目标优化配置模型的有效性,确定UPFC在合肥南部电网的最优配置方案。通过在合肥南部电网加装UPFC,有效解决南部电网存在的N-1问题和潮流分布不均问题。