随着“十三五”规划的全面部署和实施,我国的经济发展进入了一个全新的阶段。各行各业发迅速发展对电力行业提出了更高的要求,电力行业作为支撑着国家经济、社会、民生命脉的根基性行业将面临着重大的改进。目前,伴随着经济的发展和人民生活水平的提高,用户对电能的要求不断提升,既需要保证供电可靠性,也要考虑到电能质量、电能生产的经济性以及电能生产与环境保护的关系。从全球能源方面来看,煤、石油、天然气等不可再生能源的枯竭以及燃烧这些不可再生能源对环境造成的污染,这些都使得电力行业需要生产清洁环保的电能。现代电力的发展已经进入到了多效益时代,关乎全球资源、环境保护和可持续发展。同时,用户对电能质量和可靠性的要求不断提高,未来电力事业的发展需朝着向更加安全可靠、清洁环保的优质电能的发、输、配、变发展。目前,我国已经进入了电力全面建设的阶段。在电力建设中,合理的发、输、配、变规划不仅增强了电网的可靠性,而且提高了电网的经济性,节省了人力和财力。因此,电力系统中的优化问题亟待解决,电能的发电指标有待优化,电能的远距离传输有待优化,电压质量有待优化。然而,电力系统中的优化问题存在非线性,多约束,非凸性,高维等难题。首先,常规的数学计算很难求解此类问题;其次,涉及到电力系统多目标优化问题传统方法常常将多个目标通过加权方式简单地将多目标转化为单目标来求解,忽略了各个目标函数之间的关系,权重系数的取值也不够科学,不能给决策者提供多组合适的解。本文针对以上问题提出了一种改进的多目标粒子群算法,该算法在经典粒子群算法的基础上,引入随机黑洞策略、惯性权重和学习因子的动态更新、NSGA-II非支配排序、拥挤距离排序、领导粒子的选择、小概率随机突变等方法,加快了算法的收敛速度,提高了收敛精度;计算结果随机性小,稳定性好;形成了Pareto前沿解集,解的分布更加均匀并且更具有多样性;为决策者提供多组Pareto前沿可行解,达到了较好的辅助决策作用。最后,将本文所提改进多目标粒子群优化算法应用于电力系统中火电厂的环保经济调度计算,求解既经济又环保的火电厂发电调度方案;应用于电力系统中的梯级水电站多目标短期优化调度计算,求解梯级水电站的优化调度方案;应用于电力系统中的无功优化计算,求解满足有功网损小、电压质量和稳定性好的最优无功分配方案。计算结果提供Pareto最优前沿和多个满足条件的可行解,供决策者辅助决策。