多负荷水平下配电网电容器优化配置算法

提出了多负荷水平下的配电网电容器优化配置算法。首先,在大负荷水平下,根据节点补偿容量上限确定无功补偿初始解;然后,基于各初始解采用解析法求得中小负荷水平下使系统损耗最小的电容器投切容量,实现了各补偿点电容器在不同负荷水平下的有效配置;最后应用遗传算法对无功补偿可行解进行逐代优化,求得最优无功补偿方案。IEEE 33节点系统算例验证了该算法的有效性。     

考虑电容器电压特性的配电网无功规划

传统的配电网无功规划中,补偿电容器的容量往往被当作固定值,事实上,电容器的实际补偿容量和其接入点的电压水平有着很大的关系。考虑电容器的电压特性,以年综合费用最小为目标,建立了配电网无功规划模型。针对该模型的特点,提出采用自适应遗传算法进行求解。通过33节点和69节点配电网的仿真分析对模型进行验证。     

含异步风力发电机的配电网无功优化规划研究

研究了包含异步风力发电机的配电网无功规划问题。采用基于场景概率的方法,建立了新的成本-效益比值和静态电压稳定指标的综合优化模型,并引入不同场景下的节点电压水平约束,模型和约束对于风电出力的随机性和波动性适应较好。运用改进的自适应权重粒子群算法进行带约束的目标函数求解,在无功补偿电容器的安装容量和位置不确定的情况下,得到无功补偿的最优规划方案。算例部分通过对IEEE33配网节点进行分析,验证了该模型及方法的可行性和有效性。     

配电网络电容器优化投切的作用范围法

从实时调度角度研究电容器优化投切问题.首先,根据配电网络电容器优化投切就是使无功就地补偿的思想及配电网辐射状运行的特点,提出节点最优条件并作为启发式规则,在不考虑电容器容量限值的条件下,获得电源及电容器的作用范围.然后根据提出的电容器补偿的两个基本规则,在电源及电容器作用范围的基础上,并计及电容器容量限值,计算电容器实际注入无功电流,最后得到电容器的投切组数.采用IEEE69节点系统标准算例验证了算法的准确性和实用性.     

基于有效生成初始种群的配电网无功规划优化遗传算法

现有遗传算法用于配电网无功规划优化时,初始种群的产生一般是在人为设定补偿点个数及其补偿组数的条件下进行,这使初始种群包含很大比例的无效解,并导致解空间太大而造成寻优速度缓慢和效率不高。基于一般遗传算法,根据节点优化编号和辐射状配电网特点,提出了一种既有序又随机的方法。该方法可动态确定各节点无功补偿的组数上限及初始补偿组数,可按优化编号由大到小的顺序对补偿点进行无功补偿,且后补偿时的最大补偿组数自动考虑了先前补偿电容器的影响,同时每个补偿点组数的选择是在0和最大补偿组数之间随机产生的。这种方法克服了现有靠经验人工事先设置合理补偿节点总数及各补偿节点组数上限的困难,并使由此生成的初始种群包含尽可能多的可行解。另外,对可能在一个节点补偿多组标准电容器的问题提出了一种辅助的有效实用方法。IEEE33节点系统和多个实际算例的计算结果表明,上述方法用于求解无功规划优化问题可提高计算精度和速度。     

有源配电网动态无功优化解耦方法研究

为了精准、高效求解动态无功优化这一强时空耦合的混合整数非线性规划问题,提出一种松弛–聚类–校正无功优化解耦策略。该策略首先松弛离散变量与电容器组全天投切次数约束,求得电容器组补偿节点24 h最优无功补偿值;其次,基于K-Means聚类划分时段并确定各时段电容器组实际补偿容量;最后,校正连续变量确定动态无功优化结果。该策略在求解动态无功优化过程中仅需求解非线性规划模型,降低求解规模的同时可获得满意度较高的无功调度结果。优化过程中,设计一种多机制自适应学习粒子群算法进行求解,该算法根据所建模型特点融合3种具有不同优势的粒子进化机制,迭代过程中动态调整3种机制的执行概率以充分发挥各机制的优势,从而克服传统粒子群算法收敛速度慢、易陷入局部最优的缺陷。算例采用IEEE-33节点系统验证所提解耦策略与求解算法的有效性。     

10kV配电网电容器的优化配置规划决策

配电网电容器优化配置规划决策系统从降损节能、改善电能质量的角度,侧重依据电网实际运行状态,利用智能分组算法,保证在各种运行条件下都能对电网无功补偿、电压调节提供最优的补偿容量组合;并针对当前的无功补偿投资预算,给出经济效益最佳的配置方案组合。配电网电容器优化配置规划决策系统科学、合理地解决了配电网电容器的补偿容量、补偿地点和补偿分组问题,算例及分析表明了该分组算法应用于配电网电容器优化配置的有效性和实用性。     

多目标聚类鱼群算法配电网无功规划

为确定并联电容器在10 kV配电网中的容量和位置,同时考虑补偿后的经济效益,将无功补偿容量最少、电能损耗最小分别作为目标函数,建立多目标无功优化模型。提出了基于多种群聚类鱼群算法的无功规划方法,该论文利用不同鱼群对不同目标分别进行优化,获得多个全局最优解,通过不同鱼群之间的食物浓度信息交换,提高鱼群逃离局部最优解的能力;该发明采用k均值聚类发对系统中节点的灵敏度进行分析聚类,确定并联电容器的安装位置,另外,将各节点的灵敏度作为鱼群的食物浓度信息,加快了算法的寻优速度。通过IEEE69系统仿真计算验证了该模型及算法的有效性和可行性。结果表明该模型及算法能够有效降低系统功率损耗,提高电压质量、减少补偿容量。     

配电网无功补偿的动态优化算法

配电网无功补偿动态优化的目的是在考虑负荷变化和电容器操作次数约束的条件下,求得各节点电容器的最优动作时间和投入容量。该文将动态优化问题描述为变约束优化问题,并提出一种求解算法。算法先将动态优化问题分解为一系列单节点电容器动态优化子问题,然后通过迭代求解一系列子问题的方式得到整个动态优化问题的最优解。由于给出的单节点电容器动态优化子问题的求解算法可以在变约束条件下搜索到子问题的最优解,而且在迭代求解过程中电容器的投入容量和动作时问都可以得到修正,因此使整个动态优化问题能得到更好的优化结果。算例表明,提出的算法是可行和有效的。     

基于电网固有结构特性的配电网最优无功补偿方法

提出了一种基于电网固有结构特性的配电网最优无功补偿方法。首先根据无功就地平衡的原则,以无功补偿节点为分解点划分子系统,并在子系统内基于电网固有结构特性确定无功补偿容量,以此确定系统运行的最优补偿,然后在有无功补偿容量受限的情况下,采用启发式的回推算法修正补偿方案,最后基于电网结构调整以顺应系统源流特性的原则,确定最终的无功补偿方案。算例分析验证了所提方法的准确性和计算效率。所提方法不仅可用于配电网电容器快速最优投切决策,还对配电网最优无功补偿配置具有重要作用,具有良好的实际应用前景。     

自关断器件控制的电容器无功动态补偿装置

为了满足就地随机补偿的要求,提出一种自关断器件控制的电容器(SDCC)无功动态补偿装置。对调整电容器电压的无功功率动态补偿电路原理进行了论述,采用反向阻断器件组成开关电路,由开关电路调整补偿电容器的充放电电压,实现用电容器对负载无功功率补偿的动态控制。用实例对调整电容器电压无功功率动态补偿电路中的工作原理、工作过程和主要器件参数的选择进行了分析和阐述。经样机验证SDCC无功动态补偿装置可满足就地随机补偿的要求。     

Optimal capacitor placement for enhancing voltage stability in distribution systems using analytical algorithm and Fuzzy-Real Coded GA

Two algorithms for optimal capacitor placement, with a view to enhance voltage stability are introduced. In the analytical algorithm the nodes, whose voltage stability index values are lower than a threshold value, are ranked in ascending order as the candidate nodes for compensation. The additional reactive power compensation to be provided at a node is obtained by solving linearized VSI formula. The maximum compensation at each node is limited to the initial reactive power delivered by the respective node prior to compensation for avoiding over-dimensioning of the capacitor banks. However, capacitor placement based on voltage stability index has proven less than satisfactory and not always indicated the appropriate placement.As an alternative a fuzzy expert system is used for extracting suitability of capacitor location from power loss reduction index and improving the voltage profile within voltage constraints. A combination of fuzzy expert system for capacitor placement and real coded GA for capacitor sizing, with a view to enhance voltage stability is proposed for optimal capacitor placement. The result is enhancement of the overall system stability index and potential achievement of maximum net money savings due to power and energy loss reduction vs. expenditure in capacitors.The overall accuracy and reliability of the proposed Fuzzy-Real Coded GA algorithm has been validated and tested on 33-node radial distribution system. Comparison of obtained results with those in recent publications showed that the Fuzzy-Real Coded GA algorithm is capable of producing high-quality solutions with good performance of convergence, and demonstrated viability.     

城市配电网无功补偿优化配置的应用研究

配电网无功优化是节能降损的一项重要措施,而做好无功补偿设备的优化配置是配电网无功优化最重要的环节。为此,从实用角度出发,以减少配电网有功损耗为目标函数,采用惩罚函数的方法对就地无功补偿装置的安装数量和节点电压质量加以约束,在此基础上采用遗传算法确定配电网就地无功补偿电容器的最佳安装位置和补偿容量。通过对配电网IEEE36节点和某城区实际配电网系统的验算,表明了该算法的可行性和有效性。     

N+1混合无功补偿系统的研究

提出了一种采用N组电容器和1台静止无功补偿器构成的N+1混合无功补偿系统,电容器组采用2进制编码。给出了2进编码电容器组的投切策略和基于瞬时无功功率理论的静止无功补偿器的控制方法。与传统的电容器无功补偿结构相比,该混合补偿结构可实现连续无功补偿;与单独的静止无功补偿器相比,可大大降低成本。无功补偿案例的仿真结果验证了上述系统和方案的正确性和有效性。     

单相Buck型动态电容器无功补偿控制策略研究

电力电容器作为静态无功功率补偿的基本元件,被广泛应用于电力系统的功率因数校正。介绍了一种基于Buck型直接交流变换器的新型动态无功补偿器,即结合传统的电力电容器与Buck型变换电路对其加以改造形成动态电容器,使其具有动态无功补偿的性能。由于不需要使用大容量的储能元件,可以使系统的成本降低,可靠性增强。以单相Buck型动态电容器为对象,分析推导了其基本控制方程和无功补偿原理。在此基础上提出了动态电容器的无功补偿控制策略,并针对单相Buck型D-CAP进行了仿真分析和实验验证。仿真和实验结果表明,介绍的Buck型动态电容器能够实现无功功率实时、精确的动态补偿。     

10 kV集合式并联电容器的选择与应用

介绍了新疆哈密地区巴里坤县110 kV变电所安装的集合式并联电容器成套装置,对无功补偿容量的确定、集合式并联电容器及其配套设备型式的选择作了说明,以及运行过程中可能出现的涌流、过电压、电网谐波放大问题进行了分析,对变电站的无功补偿装置提出建议:按照变电站的无功补偿装置,仅补偿站内无功损耗的原则来确定变电站无功补偿容量;采用可调容集合式并联电容器配套的高压可调容智能综合控制器,该装置可根据变电站的功率因数和电压水平来调节有载调压变压器分接头和自动投切集合式并联电容器。     

各种并联电容器的使用特点和使用问题的探讨

东莞地区电网在近年来迅速发展,其无功补偿装置所选用的电容器种类出现壳式、集合式、箱式、箱式成套装置共存的特殊情况。这里着重探讨这4种形式的并联电容器在实际运行中的使用优缺点及其试验中的差别,并提出对无功设备选择的一些建议,这对日后无功设备的选择与维护具有重要意义。     

电网配电线路的最优无功补偿研究

为解决电力系统无功规划设计和建设管理工作中存在的无功电源容量缺额大、功率因数低、线损率高、设备使用效率低、电压质量差等问题,根据配电网无功补偿的研究和现场应用现状,结合配电网的结构,针对线路负荷均匀分布与非均匀分布状态下并联电容器的最优补偿容量和最佳安装位置策略进行了较为系统研究,在分析并联电容器实现无功补偿的基础上,构建了实际模型,为解决相关问题提供了依据,具有一定的实际应用价值。     

特高压交流变电站用磁控式动态无功补偿技术方案

1 000 kV交流特高压变电站110 kV侧并联无功补偿电容器组具有电压等级高、容量大等特点。通过对1 000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程110 kV无功补偿装置的电容器和电抗器投切控制进行仿真分析,特高压输电系统因无功补偿装置频繁投切时产生的合闸涌流和系统电压波动不容忽视。讨论了110 kV磁控式动态补偿的设计方案,通过对设计方案进行仿真分析,结果表明采用磁控式动态无功补偿技术可以避免并联电容器组频繁投切,有效地稳定系统的电压波动。     

无功补偿装置电磁暂态仿真计算

利用ATP—EMTP软件平台,建立了无功补偿电容器投切操作的仿真计算模型,模拟了系统投、切操作可能引起的过电压、过电流现象及其影响因素,对无功补偿系统中的电磁暂态过程进行了分析。仿真计算结果表明:无功补偿电容器组投入时产生的合闸涌流和切除时产生的重燃过电压是对系统危害最严重的电磁暂态过程。文章对限制重燃过电压的措施也进行了讨论,并在此基础上计算了安装保护后设备所承受的最大过电压,为系统的安全运行提供了依据。