电力系统跨大区电网的互联和电力市场的发展在带来明显的经济效益的同时,也对电力系统的安全稳定性提出了严峻的挑战。电压无功集散协调优化控制系统因为能灵活协调局部与整体的关系,从而实现全局最有控制的目的日益得到人们重视。其核心功能模块是电力系统的无功优化和电压稳定分析。本文以分岔分析法为理论基础,将电压稳定的裕度指标加入到无功优化中,提出了考虑电压稳定裕度的无功优化模型。该模型等式约束条件为带负荷系数的潮流约束方程,所有负荷节点消耗的功率同比例增长,用无功优化后极限稳定状态与系统初始状态负荷系数的差值表示系统的电压稳定裕度,使系统在满足网损最小,电压质量最好的同时达到电压稳定裕度最大的目标。遗传算法和粒子群优化算法是目前应用于电力系统无功优化较多的算法。本文改进了遗传算法的编码、变异、交叉以及保留最优个体等操作,在改进遗传算法后期引入BP神经网络计算适应度值,提高了计算的速度和精度;并采用非劣最优解集思想提出了适合于电力系统多目标无功优化的改进粒子群优化算法,包括对粒子最优位置的选取及非劣最优解集的适应度函数设计等。最后对无功优化后的系统静态稳定临界点进行特征结构分析,指出电压薄弱稳定区和影响电压稳定的关键发电机,对电压稳定的预防控制给出了较为详细的参考数据。