超高压、远距离、大容量跨区域联网的发展使得电网的运行方式越来越复杂,电网中潮流分布不均衡的问题也越来越突出,给电力系统的运行安全和经济效益带来隐患,使得对潮流的控制要求更高,而UPFC是FACTS家族中功能最强的控制器,对输电网的潮流有强大的调控能力。因此研究UPFC的控制功能及其对电网潮流的控制能力,并进一步研究UPFC对电网运行状态的优化能力具有重大的理论与实践意义。首先,在广泛的查阅国内外相关领域文献、资料的基础上,本文详细综述了国内外对UPFC的应用及电网运行状态优化的研究现状、发展水平。其次,综述了UPFC的理论基础,包括UPFC的结构、原理、运行方式及等效模型,在此基础上提出了计及UPFC的电网潮流计算模型,仿真研究UPFC对电网潮流的调控能力。再次,针对实际系统中负载率的分布情况,分析UPFC对负载率均衡度的优化能力,得出利用UPFC对负载率均衡度进行优化时,优化结果对电网运行状态的影响。最后,在上述理论基础上,以负载率均衡度及网络有功损耗为目标,提出了基于UPFC的电网运行状态的双目标优化模型,通过算例验证文中所建模型,并得出了电网运行状态的帕累托最优曲线,对电网的运行调度有重大指导作用。