本文运用最优化的理论与方法，对火力电站的负荷优化分配、单台机组的运行优化进行了研究；并对电厂机组运行优化系统进行了初步设计。 针对机组的负荷分配问题，建立了考虑网损和阀点效应的数学模型，该模型能更好的反映机组的运行实际效果，并使用了改进的遗传算法进行求解，取得了较好的效果。 在对单台机组的运行情况进行研究的基础上，对机组重要运行参数进行分类。部分参数使用设计基准值作为优化目标值；另外一部分参数使用数据挖掘的方法从历史数据库中挖掘定量关联规则，然后用回归分析的方法产生动态的运行最佳值模型，用于优化目标值的确定。 采用偏差分析方法对影响机组运行的重要参数进行评价，分析每个运行参数对热耗的影响，为指导机组优化运行提供参考。 基于上述方法，建立了二级优化模型。首先对机组进行负荷优化分配，然后在此负荷的基础上对每台机组的运行进行优化。并建立了电厂运行优化系统的框架，对系统的结构以及需要实现的功能进行了阐述。 最后对全文进行了简要的总结，并指出了这一领域有待进一步深入研究的问题。