10kV以下配电网直接向用户端供电，电能的好坏与人们的生活和生产息息相关。电力研究者一直以来对电能质量的认识和研究都比较重视，对配电网的无功合理规划和优化可以提高系统输电可靠性、稳定运行能力；同时能够确保电能质量合格，减小线路损耗，改善电能质量，具有很好的社会和经济效益。对配电网的无功电压优化能够找出电网运行中的薄弱环节，提高整个配电网的自愈性和抗风险能力。无功电压优化是解决电能质量问题的根本方法，涉及到多方面的研究。配电网潮流计算是无功优化的重要前提，通过分析配电网潮流算法现状，根据配电网特性，比较各种潮流计算方法的优缺点，采用前推回代算法计算10kV以下配电网潮流，算法能够可靠收敛，计算速度快，利于实现计算机在线编程。在补偿方面，采用杆上补偿与0.4kV侧就地补偿相结合，设计包含两组并联电容器的动态无功补偿装置，装置能够实现远程自动控制，同时两组电容器共用一套保护装置，经济性好，采用数据处理能力更强的TMS320F2812作为主控元件，能够快速精确的采集和处理数据；利用GPRS进行实时无线通信，将所采集的数据信号传输给上位机，避免采用线路传输造成的不稳定性，数据传输困难和通信中断的弊端。使用这种装置还能够克服公用变压器低压侧缺少无功补偿的弊端,避免大量无功的沿线传输。然后选择最佳的装置安装位置，将各个补偿点的信息传送至上位机控制系统。对无功电压优化计算综合遗传算法和禁忌搜索算法的优点，避免遗传算法计算速度慢、不收敛和禁忌搜索算法依赖初值的缺点。并对交叉变异算子、电容器优化投切编码和Tabu表改进，将改进后的算法用于无功优化，算法的收敛性、优化速度和搜索最优解方面得到很大的提高。最终编程设计上位机控制系统，控制系统采用模块化编程，并对控制系统进行测试，系统能稳定运行，控制系统兼备控制和实时监测功能。通过对安装系统前后线路电压和功率因素运行结果比较，表明使用控制系统之后电压和功率因素能长期保持在额定值附近，效果较好，提高输电能力和供电可靠性，具有很好的经济效益。