智能电网下电压无功优化协调控制研究

摘要

随着经济的发展和人民生活水平的提高，配电系统负荷日益增长，对供电可靠性和供电质量也提出了更高要求。电压质量是衡量供电质量是否符合标准的一项重要指标，而电压调整和无功功率优化是确保电压质量的重要措施。配电网电压无功优化的目的是为了降低网络损耗，改善电压水平，提高电压质量。具体的研究内容包括:  (1)电力系统无功优化是一个多变量、多约束、多极值的混合非线性的优化问题。介绍了电力系统无功优化领域的研究现状及其发展，传统的电压无功调控手段难以满足智能电网下无功优化控制需求。通过对现代电网无功电压调控的特点及措施进行研究，提出了在上网电厂多为定无功运行方式下推广500kV变压器有载调压的必要性和合理性。建立了以节点电压合格以及网损最小化为目标的电力系统无功优化控制模型，采用锦标赛选择法和最优保存法相结合的灾变遗传算法进行优化求解，提高了运算效率和全局收敛性。(2)传统的集中式优化计算难以满足大规模系统的无功优化需求，考虑到无功功率平衡的局部特性，提出了基于电网分层分区的分布式并行无功优化算法。通过自然分区规则将大规模电网分解为若干较小规模的分区，然后通过相互协调实现全网的无功优化。将该算法与多Agent技术相结合，考虑了功率因数的调节控制，从电压越限量、最佳无功补偿度、最佳无功裕度、最佳主变变比和最佳主变调档范围等经济性和可靠性指标进行评估，提出了基于多Agent技术的分布式电压无功优化协调控制方法。

通过对实际电网的计算结果表明，本文建立的模型以及提出的协调控制方法具有有效性、合理性、实用性和可靠性，所进行的研究工作具有很好的理论意义和实用价值，对智能电网下大规模电力系统的无功优化计算具有重要的现实意义。

关键词：配电网；无功优化；电压

目录

摘要 I

引言 1

第1章常用无功电压调控手段及调控特性 2

1.1发电机组调压 2

1.2变压器分接头调压 2

1.3无功补偿装置调压 2

第2章无功优化的数学模型与算法 3

2.1无功优化的模型建立 3

2.2遗传算法的基本原理与方法 4

2.2.1遗传算法的原理分析 4

2.2.2遗传算法在无功优化中的应用 5

2.3灾变遗传算法原理与方法 5

2.4仿真结果与分析 6

第3章电网电压无功优化协调控制方法研究 7

3.1基于MAS分层分布式无功优化控制模型 7

3.2无功电压分区方法与模型 8

3.3分布式协同计算步骤 8

3.4电网分布式无功优化计算软件开发 10

3.5仿真算例 12

总结 14

参考文献 15

致谢 16