ในปัจจุบันการก่อสร้างและการขยายระบบส่งไฟฟ้ากำลังให้มีปริมาณเพียงพอกับความต้องการพลังงานไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นมักจะถูกกำจัดโดยเงื่อนไขทางด้านสิ่งแวดล้อมและเงื่อนไขทางด้านเศรษฐศาสตร์ ทำให้เกิดแนวความคิดในการใช้ประโยชน์จากระบบส่งไฟฟ้ากำลังที่มีอยู่เดิมให้เกิดประโยชน์สูงสุด นอกจากนี้การปรับโครงสร้างกิจการไฟฟ้าและการจัดตั้งตลาดกลางซื้อขายไฟฟ้าที่จะเกิดขึ้นในอนาคตอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงปริมาณและทิศทางการไหลของกำลังไฟฟ้าระหว่างแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าและศูนย์กลางความต้องการพลังงานไฟฟ้าไปอย่างมากและรวดเร็ว ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมีการดำเนินงานควบคุมการไหลของกำลังไฟฟ้าให้ไหลผ่านโครงข่ายสายส่งอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ความก้าวหน้าในการพัฒนาอุปกรณ์อิเลกทรอนิกส์กำลังทำให้เกิดเทคโนโลยีใหม่ที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระบบไฟฟ้ากำลังซึ่งได้แก่ เทคโนโลยีระบบส่งไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูงและเทคโนโลยี FACTS ซึ่งสามารถใช้จัดการกับปัญหาข้างต้นได้อย่างมีประสิทธิภาพและทำให้ระบบไฟฟ้ากำลังมีสมรรถนะที่สูงขึ้น ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้เป็นการนำเสนอวิธีการปรับปรุงสมรรถนะของระบบไฟฟ้ากำลังด้วยระบบส่งไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูงและอุปกรณ์ FACTS ด้วยวิธีการต่าง ๆ เช่น การควบคุมการไหลของกำลังไฟฟ้า การแก้ไขปัญหากำลังเกินในสายส่ง การเพิ่มความสามารถในการส่งผ่านกำลังไฟฟ้าสูงสุด และการลดราคาต้นทุนการผลิตกำลังไฟฟ้า โดยอาศัยการวิเคราะห์เพาเวอร์โฟลว์เป็นเครื่องมือในการวิเคราะห์ผลกระทบของอุปกรณ์ควบคุมชนิดต่าง ๆ ที่มีต่อระบบ นอกจากนั้นในวิทยานิพนธ์นี้ได้นำเสนออัลกอริทึมสำหรับการคำนวณเพาเวอร์โฟลว์ที่เป็นระบบและมีประสิทธิภาพสูงโดยใช้วิธีของนิวตัน-ราฟสัน สำหรับโปรแกรมการคำนวณที่ได้พัฒนาขึ้นนี้อาศัยเทคนิค SPARSE และเทคนิคการจัดเรียงบัสอย่างเหมาะสมเพื่อเพิ่มความเร็วในการคำนวณและลดจำนวนหน่วยความจำที่ใช้ วิธีการที่นำเสนอทั้งหมดจะนำมาทดสอบกับระบบทดสอบมาตรฐานของ IEEE ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าการติดตั้งระบบส่งไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูงและอุปกรณ์ FACTS เพิ่มเข้าไปในระบบไฟฟ้ากำลังจะช่วยปรับปรุงสมรรถนะของระบบไฟฟ้ากำลังให้สูงขึ้นเป็นอย่างมาก