کمینه کردن تلفات انرژی و انحراف ولتاژ شینها، از اصلیترین اهداف بهره برداری شبکه های توزیع به شمار می آید. توسعه زیرساخت های مخابراتی، تحقق نسل جدیدی از شبکه های توزیع- شبکه های هوشمند- با قابلیت تبادل سریع داده ها بین اجزای شبکه با هم و با یک مرکز کنترل را امکانپذیر ساخته است. لذا ایده کنترل زمان واقعی تجهیزات برای بهره برداری بهینه از آنها، در شبکه های توزیع مطرح شده است. از سوی دیگر توسعه روزافزون کاربرد منابع تولید پراکنده مانند پیلهای سوختی که با اینورتر به شبکه متصل می شوند و در اختیار بودن ادوات کنترل ولتاژ و توان راکتیو مانند رگولاتور ولتاژ پله ای، جبران کننده های استاتیک و خازنها شنت و نیز ترانسفورماتور کنترل نسبت بار با قابلیت کنترل شوندگی از مرکز، زمینه را برای استقرار این ایده فراهم کرده است. این رساله به معرفی یک الگوریتم برای کنترل توان راکتیو سیستم توزیع با هماهنگی تجهیزات یاد شده در زمان واقعی برای دستیابی به پروفیل مناسب ولتاژ و کمینه کردن تلفات می پردازد و کارآمدی الگوریتم پیشنهادی را با اجرا روی یک شبکه توزیع واقعی نمایش می دهد. الگوریتم پیشنهادی، کنترل بهینه ولتاژ و توان راکتیو از طریق عملکرد هماهنگ منابع تولید پراکنده مبتنی بر اینورتر و ادوات کنترل ولتاژ سیستم با استفاده از الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات می باشد. جهت زمان واقعی نمودن عملیات کنترل ولتاژ، تخمین حالت سیستمهای توزیع عملیاتی شده است.

در فضای تجدید ساختار، هدف اصلی ماکزیمم شدن رفاه اجتماعی است و تمامی شرکت کنندگان در بازار بدنبال افزایش سود خود هستند. گاهی اوقات ممکن است بدلیل افزایش ناگهانی تقاضا یا وقوع حوادث در سیستم، قیمت ها با نوسانات زیادی روبرو شوند. در این صورت برخی از شرکت کنندگان بخصوص خریداران مثل شرکتهای توزیع بدلیل فروش توان با نرخ های ثابت ضرر خواهند کرد. لذا جهت پیشگیری از وقوع چنین شرایطی، پاسخ تقاضا به عنوان یک گزینه مطرح است. پاسخ تقاضا خود نیز از انواع متنوعی برخوردار است که یکی از آنها از بارهای وقفه پذیر است. این بارها با دریافت تشویق، بار خود را با درخواست شبکه حداقل 10 دقیقه قبل از تحویل توان، کاهش داده یا قطع می کنند. در این پروژه روشی پیشنهاد شده است که در آن امکان حضور بارهای وقفه پذیر در بازار روز بعد فراهم شده است. دراین روش برنامه ریزی مشارکت واحدها مقید به قیود امنیت را در طول 24 ساعت با حضور بارهای وقفه پذیر هم به عنوان بار و هم به عنوان منبع جهت تأمین انرژی و رزرو چرخان اجرا می شود. لذا بارهای وقفه پذیر با ابراز میزان علاقه خود جهت شرکت در بازار، به صورت ساعتی، با شرکت های توزیع قرار داد می بندند. بهره بردار مستقل شبکه نیز با دریافت این اطلاعات از شرکت های توزیع به اجرای بازار انرژی با حضور این بارها با هدف کاهش هزینه های سیستم و حداکثر نمودن سود شرکت توزیع می پردازد. سپس با محاسبه ریسک سیستم با استفاده از شاخص orr میزان رزرو چرخان مورد نیاز را بصورت ساعتی تعیین می کند تا با استفاده از آن بازار رزرو چرخان با حضور بارهای وقفه پذیر را اجرا نماید. پرداخت های تشویقی به این بارها نیز بدین گونه است که بخشی از آنرا شرکت های توزیع براساس تابع هزینه و بخشی دیگر را iso بصورت درصدی از lmp های بازار بدون حضور بارهای وفقه پذیر می پردازد. بازار پیشنهاد شده به روش برنامه ریزی عدد صحیح غیر خطی و با برقراری ارتباط درونی بین دو نرم افزار gams و matlab اجرا می شود.