电力系统无功的合理分布是保证电压质量和降低网损的前提条件,电力系统中无功的优化调整,将对电力系统的安全经济运行产生重要作用。电压质量是电能质量的重要指标之一,无功潮流分布是否合理,直接决定了电压质量的好坏,这不仅关系到电力系统向电力用户提供电能质量的优劣,而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。进行无功优化是确保电力系统安全性、提高供电质量和经济效益的有效措施。电力系统无功优化的主要目的是通过合理调节无功设备实现系统运行状态的优化,使系统的有功网损下降、电压质量提高和稳定性增强。无功优化主要考虑在负荷给定的情况下,变压器分接头位置、无功补偿的最佳容量和发电机机端电压大小的优化确定。本文首先以减少有功网损为目标函数建立了电力系统无功优化计算的数学模型,对于目标函数中的电压越界点和发电机无功越界点,采用罚函数予以解决；接着,本文在电力系统无功优化研究现状的基础上,深入分析了近年来新兴的几种智能优化算法,并选择具有较好搜索效率和收敛特性的量子粒子群优化算法加以改进,使之能有效地克服了粒子群算法容易陷入局部收敛的问题,提高了粒子群算法的优化性能。在改进的量子粒子群算法中,采用两分群替代搜索策略,提高了算法的全局搜索能力和搜索精度,更容易搜索到全局最优解,而避免陷入局部最优解。然后,本文把具有良好收敛特性的基于两分群替代搜索策略的改进粒子群优化算法的解决方案应用于无功优化中,针对电力无功优化问题提出了基于改进量子粒子群优化算法的解决方案；最后,本文以IEEE-30节点系统为例用此算法进行了无功优化计算,并将其优化结果与带惯性权重的粒子群算法以及量子粒子群算法得出的优化结果进行比较分析,证明了基于两分群替代搜索策略的改进量子粒子群优化算法在电力系统无功优化问题上的可行性和有效性。