La operación óptima de los sistemas de energía modernos tiene como objetivo cumplir con los requisitos de demanda de energía creciente en cuanto a aspectos económicos y técnicos. Otra preocupación es mantener las emisiones dentro de los límites ambientales. En este sentido, este documento tiene como objetivo encontrar la programación óptima de las unidades de generación de energía que puedan cumplir con los requisitos de carga basados en un marco de flujo de potencia óptimo multiobjetivo. En el marco multiobjetivo propuesto, se consideran funciones objetivas, técnicas económicas y de emisiones. La metodología de solución se basa en un flujo turbulento desarrollado de un optimizador basado en agua (TFWO). Se emplean funciones de objetivo único y multiobjetivo para minimizar el costo del combustible, el nivel de emisiones, las pérdidas de potencia, mejorar la desviación de voltaje y el índice de estabilidad de voltaje. El algoritmo propuesto se prueba e investiga en los sistemas de 30 y 57 buses de IEEE, y se estudian 17 casos. Se aplican cuatro casos adicionales en cuatro sistemas de prueba a gran escala para demostrar la alta escalabilidad de la metodología de solución propuesta. La evaluación de la eficacia y robustez del TFWO propuesto se demuestra mediante una comparación de los resultados de la simulación, la tasa de convergencia y los índices estadísticos con otros algoritmos recientes bien conocidos en la literatura. Concluimos a partir del estudio actual que TFWO es eficiente, efectivo, robusto y superior en la resolución de problemas de optimización de OPF. Tiene mejores tasas de convergencia en comparación con otros algoritmos bien conocidos con mejoras técnicas y económicas significativas. Se logra una reducción en el rango del 4,6 al 33,12% con el TFWO propuesto para el sistema de prueba a gran escala. Para el sistema de prueba, la metodología de solución propuesta conduce a una solución más competitiva con una mejora significativa en los aspectos tecnoeconómicos.