电压质量是电力系统电能质量中的重要指标之一。在电压质量诸多问题中，电压偏差对电力系统的危害极为严重、广泛，它不仅会直接影响电气设备的性能，而且还将给电力系统的稳定、安全运行带来风险，甚至引起系统电压崩溃，造成大面积停电。多个国内外的大停电事故都被证明是由于无功问题而引起电压问题导致的。因此，有针对性地进行无功电压问题分析并据此提出优化解决对策对于电网的安全、稳定、经济运行都有着十分重要的意义。本文综述了无功电压优化模型和优化算法，并指出了其研究发展方向；分析了含分布式能源（Distributed Generation，DG）接入电网的无功电压控制方法研究现状，结合当前研究现状的分析，指出了现有关于含分布式电源的电网无功电压控制研究的一些问题和不足；并在此基础上，从DG互补规划层面、配电网无功补偿规划层面、DG无功电压控制层面、配电网无功电压控制方面等角度，指出了含DG接入配网无功电压控制研究中亟待解决的几个问题。本文以桂林电网为例，对桂林电网的运行现状进行分析，进而总结出了桂林电网的运行特点。针对桂林220kV电网出现的电压偏高等问题，首次提出了一种无功分层平衡分析方法，并对桂林220kV电网的实际运行状况进行了无功分层平衡的分析。通过无功分层平衡的分析，揭示出220kV电网感性无功盈余是造成桂林电网电压偏高的关键因素。接着分析了造成桂林电网无功过剩原因。针对桂林电网由于无功过剩而引起电网电压偏高的问题，提出了感性无功补偿的解决对策，并对现有的两种感性无功补偿方式（低压补偿方式和高压补偿方式）的原理进行了分析。为确定最终感性无功补偿方案，本文提出了一套从多个角度（调压效果、适应未来电网发展趋势、经济性、变电站新装补偿装置可行性）对上述两种感性无功补偿规划结果进行系统比较的体系。桂林电网算例的计算结果表明，低压感性补偿方案总体上要优于高压感性补偿方案，且低压感性补偿方案能够较好地解决桂林电网存在的无功电压问题。为定量评估感性无功补偿对于电压越限风险的收益，本文引入了“电压越限风险”、“风险收益”指标，提出了一种电压越限风险收益的实用计算方法。本文所开展的系统而深入的研究工作对于运行特性类似于桂林电网的地区电网无功电压问题的解决具有理论指导意义和推广价值，所提出的无功补偿规划比较体系为科学地选择无功规划方案提供了一种新思路。