شبکه هوشمند الکتریکی که از انتقال دو سویه توان الکتریکی و اطلاعات جهت ایجاد یک سیستم کنترل اتوماتیک تحویل انرژی بهره می برد، سبب بروز تغییراتی اساسی در مفاهیم مرسوم سیستم قدرت شده است. زیرساخت های اندازه گیری، کنترلی و ارتباطی در این شبکه، بهره بردار مستقل سیستم را قادر به مدیریت میزان تقاضای بارها می نماید؛ همچنین مصرف کنندگان را قادر می سازد تا در زمینه برنامه ریزی و بهره برداری سیستم قدرت، بطور موثرتری ایفای نقش نمایند. لذا این شبکه زمینه را برای اجرای موثر برنامه های پاسخگویی بار همانند کنترل مستقیم بار فراهم می کند. پخش بار بهینه به عنوان یک ابزار بهینه سازی در سیستم های قدرت، مقوله مهمی در مطالعات سیستم های نوین الکتریکی است که روش های مختلفی برای حل آن پیشنهاد شده است. در این پایان نامه پخش بار بهینه مبتنی بر مشارکت مصرف کنندگان از دو منظر شبکه توزیع و سیستم انتقال تحلیل شده است. متدولوژی های پیشنهادی، بهینه سازی مقید شده مبتنی بر تابع لاگرانژ هستند. در روش اول، مدلسازی هزینه قطع بار جدیدی بر مبنای تابع هزینه ژنراتورهای مجازی معرفی شده است. این روش روی شبکه قدرت 13 شینه، تحت سناریوی عدم اتصال به سیستم قدرت اصلی و لیست تقدم حذف بار اعمال شده است و نتایج با روش پخش بار بهینه مبتنی بر الگوریتم ژنتیک مقایسه شده است تا صحت و همگرایی آن به جواب بهینه اثبات شود. در روش دوم بیشینه سازی رفاه اجتماعی مشروط به ارضای همه ی قیود حاکم بر سیستم قدرت ارائه شده است. روش پیشنهادی بر سیستم قدرت 30 شینه ieee با اعمال شرایط بهره برداری مختلف که برای شرکت های انتقال اهمیت فراوانی دارند، شبیه سازی شده است. پارامترهای مختلفی مانند حداقل ولتاژ شین ها، تلفات توان اکتیو در خطوط انتقال و نیز حداکثر توان اکتیو عبوری در عین حفظ قیمت رقابتی بازار ، با نتایج بدست آمده از روش های بهینه سازی مرسوم و پخش بار بهینه هوشمند مانند بهینه سازی ازدحام ذرات، مقایسه و صحت، موثربودن، امکان پذیری و همگرایی الگوریتم پیشنهاد شده، اثبات شده است.