如何确保电力系统经济、安全与可靠地运行,一直都是深入研究的重要课题。由于负荷的迅猛增长以及电网发展相对滞后,当系统发生严重的故障时,可能导致系统电压失稳甚至发生电压崩溃事故。无功优化是协调电力系统经济与安全运行的有效手段,但在调整无功电源的过程中,不可避免地将会改变系统的静态电压稳定裕度,因此,在无功优化的过程中需考虑系统的电压稳定性。为此,本文对考虑静态电压稳定性的电网无功优化进行了相关的研究,主要内容包括:(1)介绍了电力系统电压稳定的研究方法和无功优化的研究现状,重点介绍了传统无功优化的不足,阐述了无功优化的数学模型和求解无功优化的算法及其优缺点。(2)在综合考虑系统运行的有功损耗、电压水平和静态电压稳定裕度的前提下,建立了考虑安全性和经济性的无功优化模型,应用粒子群算法求解所建立的无功优化模型,算例验证了所提模型的正确性和算法的可行性,分析了多目标无功优化问题中权重对计算结果的影响。(3)考虑到关键节点发电机无功储备容量的多少是衡量系统电压稳定裕度的一个重要指标,为此,提出了考虑静态安全约束下增加系统无功储备容量的无功优化模型。模型综合考虑了系统正常运行状态及预想故障下的静态稳定约束。应用Benders分解算法,将模型分解为一个与正常运行方式相关的主问题和一系列与预想故障相关的子问题。为提高模型的求解效率,提出了结合连续潮流的并行求解策略和串行求解策略。最后,采用IEEE39节点算例分析验证了所提模型的正确性和算法的有效性。(4)将本文所提无功优化模型及算法应用到实际电网—潮州电网的无功优化计算中,研究了潮州电网2013年夏大方式下网损情况、电压水平、电压稳定裕度及无功备用的情况。结论表明,本文所提方法能有效提高系统的电压稳定性,降低系统的网络有功损耗,具有一定的实用价值。