随着电力系统运行环境的日趋复杂和电力体制改革的不断前进,传统的电力网络有待进一步提升,实现向智能电网的转变。智能电网指以标准化接入为基础,以信息共享、智能决策和综合调控为主要手段,具有多指标自趋优运营能力的电网。智能电网的无功控制应该具有实时就地平衡能力,任何一个瞬间,发电厂、变电站、输电线路和用电负荷等网域的任何一个地方,无功功率都可以自己平衡,保证输变电线路及各电压层级之间传输无功功率为零。在智能电网环境下,通过对电力系统的无功进行全局优化配置和调度,可以保证电网安全、可靠、经济和优质运行。本文针对智能电网下出现的电压无功优化控制问题进行研究,分析了现代电网无功电压调控的特点、原理和措施,探讨了电压无功优化的模型和算法、无功电压分区方法和基于多Agent技术的分布式电压无功优化协调控制方法。具体的研究内容包括:(1)电力系统无功优化是一个多变量、多约束、多极值的混合非线性的优化问题。介绍了电力系统无功优化领域的研究现状及其发展,传统的电压无功调控手段难以满足智能电网下无功优化控制需求。通过对现代电网无功电压调控的特点及措施进行研究,提出了在上网电厂多为定无功运行方式下推广500kV变压器有载调压的必要性和合理性。建立了以节点电压合格以及网损最小化为目标的电力系统无功优化控制模型,采用锦标赛选择法和最优保存法相结合的灾变遗传算法进行优化求解,提高了运算效率和全局收敛性。(2)传统的集中式优化计算难以满足大规模系统的无功优化需求,考虑到无功功率平衡的局部特性,提出了基于电网分层分区的分布式并行无功优化算法。通过自然分区规则将大规模电网分解为若干较小规模的分区,然后通过相互协调实现全网的无功优化。将该算法与多Agent技术相结合,考虑了功率因数的调节控制,从电压越限量、最佳无功补偿度、最佳无功裕度、最佳主变变比和最佳主变调档范围等经济性和可靠性指标进行评估,提出了基于多Agent技术的分布式电压无功优化协调控制方法。通过对实际电网的计算结果表明,本文建立的模型以及提出的协调控制方法具有有效性、合理性、实用性和可靠性,所进行的研究工作具有很好的理论意义和实用价值,对智能电网下大规模电力系统的无功优化计算具有重要的现实意义。