地理信息系统(GIS)是集计算机科学、地理学、测绘学、信息和管理科学于一体的一项新兴技术。正是由于GIS系统具有强大的数据分析和空间分析功能，它已经被应用到了配电网管理中，并成为配电自动化的关键技术之一。而且随着电网经济运行问题越来越受到重视，无功优化成为配电自动化应用中迫切需要解决的问题。本文研究内容属横向课题“配电自动化主站系统”的一部分。研究的目标是实现基于地理信息系统的配电网无功优化高级功能模块的开发。本文的主要研究如下：基于国产SuperMap Objects 5开发平台，结合GIS组件和高级可视化编程语言Visual C#开发了配电GIS系统。实现了传统GIS的所有基本功能，包括：缩放、鹰眼、管理海量空间数据和属性数据等，同时对SCADA数据实时显示和保存，具有较高的实用性。网络拓扑是进行潮流计算的基础，本文重新规定了节点的形成规则，结合深度优先和广度优先搜索方法形成了新的拓扑分析方法。通过对节点进行必要的合并形成了新的网络拓扑结构。在此基础上采用了适合配电网的高效、实用的前推回代算法进行潮流及网损计算，计算效率高，收敛性能好。建立了综合考虑网损、电压越限及电容器的投资费用为最小的符合实际配电网的无功综合优化数学模型。在基本遗传算法的基础上，提出了一系列的改进策略。使用实数编码方式，减少了计算复杂性，提高了运算效率。采用锦标赛选择方法并保存每代最优个体，克服了轮盘赌选择盲目性的缺点。采用自适应遗传算法，根据具体的进化情况来自适应调整交叉、变异概率，提供相对某个解的最佳的交叉、变异概率，确保了进化稳定，避免陷入局部最优。提出了最优个体最少保留代数与最大进化代数相结合的终止进化准则。通过测试函数的验证，结果表明其优化效果优于基本遗传算法，具有更高的应用价值。详细介绍了改进遗传算法在无功优化应用中的实现过程，开发了配电网无功优化程序模块，将该模块作为高级功能模块实现与GIS系统的无缝集成，使优化结果更加清晰，具有一定的理论价值和实用价值，在实际配电网中应用效果显著。