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无功优化的控制策略研究

作 者: 李磊
导 师: 黄彦全
学 校: 西南交通大学
专 业: 电力系统及其自动化
关键词: 无功优化 电网分区 负荷曲线 分段方法
分类号: TM714.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 156次
引 用: 1次
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内容摘要


电力系统无功优化是保证系统安全、经济运行的一项有效手段,是降低电网损耗、提高电压质量的重要措施。因此,电力系统无功优化问题的研究,既有理论意义,又具有实际应用价值。电网电压稳定性与节点无功补偿度和节点电压调节能力有关。无功功率在电网中远距离传播可增加有功功率损耗、使负荷节点电压控制能力下降,因此无功功率在电网中不宜远距离传播。电网合适的区域划分有利于无功功率的就地平衡和控制节点电压。本文基于区域无功与电压的关系,以无功电源节点为初始节点,应用最大-最小电气距离法合并相邻节点形成初始分区。根据得到的初始分区,再次应用最大-最小电气距离法合并或解裂初始分区最终得到合理分区。通过得到的系统合理分区对整个系统进行无功优化。通过IEEE 30节点系统验证了本方法的可行性、合理性和正确性。很多无功优化研究者对系统在一段时间内的无功优化进行了研究,但是前面所有研究都是基于单条负荷曲线进行的研究。由于系统在实际运行时,系统内各节点的负荷变化趋势可能不相同,所以其有功功率、无功功率负荷值也可能不相等。因此,对系统内节点间具有不同负荷曲线的情形进行研究就显得很有必要,且具有实际应用价值。当同一时间段内有多条不同负荷曲线时,本文对负荷曲线的分段进行了研究。针对系统同时有多条不同负荷曲线的情况,本文提出一种负荷曲线分段方法:即计算每条负荷曲线时间段内相邻两个小时段间负荷绝对差值,以绝对差值最大对应的两个时间段的连接点为分段点对时间段进行分段。本文所提分段方法是在即保证系统内节点电压合格、又满足时间段内设备动作次数限制的条件下对负荷曲线进行分段。通过对两条具体的不同负荷曲线在IEEE 30节点标准系统基础上进行分段,验证了本文所提分段方法的合理性、可行性。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章 绪论  10-18
  1.1 电力系统无功优化的目的、意义及其研究现状  10-11
  1.2 无功优化算法的研究现状  11-17
    1.2.1 传统数学优化算法  11-14
    1.2.2 人工智能算法  14-16
    1.2.3 混合算法  16-17
  1.3 本文主要工作  17-18
第2章 电力系统无功优化  18-31
  2.1 无功平衡与电压水平的关系  18-19
  2.2 无功功率与有功功率损耗的关系  19-20
  2.3 无功控制设备  20-24
    2.3.1 发电机  20-21
    2.3.2 同步调相机  21
    2.3.3 并联电容器  21-22
    2.3.4 静止无功补偿器(SVC)  22-23
    2.3.5 有载调压变压器  23-24
  2.4 电力系统无功优化问题及其数学模型  24-26
  2.5 遗传算法的基本设计原则和基本流程图  26-30
    2.5.1 遗传算法的基本设计原则  27
    2.5.2 遗传算法设计的基本内容  27-29
    2.5.3 遗传算法的基本流程  29-30
  2.6 本章小结  30-31
第3章 电网优化分区  31-41
  3.1 优化分区的研究现状  31-32
  3.2 电气距离  32-33
  3.3 目标函数  33-34
  3.4 算法流程  34-36
    3.4.1 具体流程  34-36
    3.4.2 需要注意的问题  36
  3.5 优化分区算例  36-39
  3.6 无功优化结果对比  39-40
  3.7 本章小结  40-41
第4章 负荷曲线分段  41-50
  4.1 负荷曲线分段的研究现状  41-42
  4.2 负荷曲线分段  42-45
    4.2.1 负荷曲线分段要考虑的问题  43-44
    4.2.2 算法步骤  44
    4.2.3 流程图  44-45
  4.3 算例分析  45-49
  4.4 无功优化结果  49
  4.5 本章小结  49-50
结论与展望  50-51
致谢  51-52
参考文献  52-57
读硕士学位期间发表的论文  57

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 理论与分析 > 负荷分析 > 系统中能量损失的降低及无功功率的补偿
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