随着我国电网朝大系统、长距离、大容量和跨区域联网的输电方式方向发展,电力系统各区域之间连接的紧密程度增强,网络结构的复杂性大大提高,运行方式也越来越复杂多变。柔性交流输电系统(FACTS)可以在现有网架结构的基础上提高电力系统运行的可靠性和稳定性,并且控制方式灵活迅速,逐渐成为研究的热点。对于大型交直流混联电网,不同的FACTS装置,其安装位置与装置容量的不同,在电网中的作用功效也不同。因此为了避免资源的浪费,对FACTS装置的优化配置进行研究十分重要。首先,本文对FACTS装置的种类、结构及其工作原理进行了介绍。选择己经有较多应用的并联型SVC和STATCOM元件、串联型TCSC元件以及串联并联混合型UPFC元件作为研究对象,对它们各自的功能特性及数学模型进行了分析。在上述元件中,SVC和STATCOM元件对提高节点电压稳定性的作用较大,TCSC元件对提高线路传输功率有较好的作用,而UPFC元件既可以提高节点电压稳定性,同时又可以提高线路的传输功率能力。接着,本文建立了一种UPFC元件安装位置及其参数选择的优化模型,对计及输电损耗的UPFC元件最优配置进行了研究。该模型以提高电力系统的安全性和稳定性为目标,考虑了线路开断后的潮流转移情况,并引入人工藻类算法(AAA)求解该优化问题,以确定UPFC元件在系统中的最优安装位置和参数设置。IEEE14节点系统和某地区电力系统的算例分析表明,所建立的优化模型及其求解方法正确、有效,为UPFC元件在电力系统中的实际应用提供参考。最后,针对湖北电网运行中面临的问题,分析了FACTS装置在电网中提高电压稳定和暂态稳定性的作用效果。在研究STATCOM元件对电网电压稳定性的作用中,比较了安装地点、安装容量以及安装形式(集中安装还是分散安装)对STATCOM元件作用效果的差异,提出了以极限点灵敏度指标作为STATCOM元件的安装依据,能够达到较好的作用效果。实际仿真结果表明,STATCOM元件和TCSC元件对电力系统的稳定性均有较好的提高作用。