随着电力系统的快速发展,系统中的各类计算也日益复杂化,这给传统计算和分析方法带来了十分严峻的挑战。在电网中无功优化的问题的中属于系统安全经济运行领域中非常关键的部分之一,同时也是计算极端复杂的一类非线性的优化的问题;故各种传统的优化、计算方法已经难以有效满足多目标无功优化的需求。针对这一问题,这里将研究从无功优化理论与算法,基于改进粒子群算法的无功优化以及地区无功优化系统方案设计与实现三个方面展开。通常情况下采用粒子群算法来进行无功优化领域问题的探索和研究。然而标准的粒子群算法需要经过多次试算才能确定参数,收敛性能也相对较差。除此以外,粒子群算法虽然在很多的单目标优化的问题中得到了成功、有效的应用,但该算法如果直接应用到多目标的无功优化问题中去,容易收敛到非劣最优局部区域。为了避免这些缺陷,本文做出了相应的改进,通过对粒子群算法的原理进行分析,并根据不同的参数对于粒子在空间中搜索的影响来对粒子群算法的各项参数设置进行调整。通过选取算法的最优解,在多目标优化的问题中的Pareto解集中进行搜索。以IEEE-14节点系统为例,进行仿真计算,验证了此算法对无功优化的可行性和有效性。在以杭州为例进行无功优化系统方案设计时,设计了省地协调通信接口,地县协调通信接口,Etxt文本解析和生成接口,地调AVC上行数据生成模块,省地县协调系统电网模型建立维护模块和杭州地调与各下属县调协调子系统,以此来验证了 AVC系统的无功优化效果。经研究发现,应用改进的粒子群算法进行多目标的优化问题求解过程中,通过对算法的参数进行动态的优化,大大提高该算法在多目标优化中的精度以及收敛速度。从而验证了,该算法在电力系统的无功优化中的非线性问题求解时,可较快的获得最优解,同时求解的精度较高。同时,通过杭州地区电网无功优化实例,验证了在实际运行过程中省地县三级AVC协调控制功能,对促进无功优化的落实,进而降低电网损耗和提高电网运行电压水平有重要的参考价值。