基于二阶锥规划的含分布式电源配电网动态无功分区与优化方法

分布式电源大规模接入所造成配电网电压质量问题一直受到极大关注。针对分布式电源大规模接入所产生的局部区域电压严重偏高问题,提出配电网动态无功分区的方法,构建了配电网无功优化模型。利用锥规划对原优化问题进行了简化并转化为二阶锥规划模型。为解决求解难度大的问题,提出了考虑动态无功分区的求解方法。考虑不同无功分区的分布式电源接入特点和运行特性,构建电压灵敏度矩阵,计算确定配电网节点电压变化量,提出电容器组、静止式无功发生器(statle var generator,SVG)等无功补偿装置的运行策略并优化其在各种运行条件下的无功功率值。分别以IEEE33节点和东莞地区某53节点的配电网为实例进行了计算,验证了无功优化的二阶锥规划方法的适用性和可行性,分析了动态分区对配电网无功优化以及电容器组和SVG等无功补偿装置运行策略的影响。     

计及分布式电源的配电网无功组合优化方法

无功优化是配电网运行中的重要内容,有效的无功优化方法对配电网的高效运行意义重大。提出了利用DG以及电容器组的配合实现配电网无功优化的两阶段方法,在第一阶段配置电容器组,在第二阶段配置DG。提出了配置DG以及电容器组的数学模型,分析了含有电容器组和DG配电网有功损耗的计算方法,并且详细地给出了求解过程。并结合实际配电网给出了无功优化的组合优化方案。在最大、最小负荷情况下,利用所提出的方法,对配电网进行了无功优化。通过实际电网计算结果的分析和比较表明,配电网的有功损耗明显下降,电压水平明显改善,所提出的DG和电容器组的组合优化方法,可以适应配电网无功优化的需要。     

电力系统无功优化分析软件在包头地区的应用

根据包头地区电网无功分布及补偿情况,分析地区电网结构,提出了无功潮流调整和补偿的实现手段。通过分析和建立电网参数数据库,研究了电网潮流和无功优化算法,提出电容器补偿规划。     

含光伏发电的配电网有功无功资源综合优化配置

针对配电网中光伏发电渗透率逐渐提高、而当前配电网光伏发电规划未充分考虑其无功调节能力的现状,研究将配电网中提供有功和无功的光伏发电、提供无功的电容器进行综合协调优化配置。考虑时序性和随机性,对光伏发电出力和负荷建立分时段多状态模型。以高于置信水平的年费用最小为上层规划目标函数,光伏电源和电容器安装位置和容量为上层优化变量,以高于置信水平的运行年费用最小为下层规划目标函数,每个时段光伏发电无功出力和电容器投切状态为下层优化变量,建立嵌入机会约束规划的二层规划模型。因为考虑光伏发电的无功调节能力以及运行中电源出力随负荷变化的调整,所以配电网损耗、电压等指标和目标函数计算更准确。采用分段二进制编码方式和精英保留策略遗传算法对二层规划模型求解。算例结果表明：配电网中光伏发电、电容器综合配置有利于提高资源利用率、减少投资和运行费用;充分利用光伏发电的无功调节潜力,有助于保证配电网经济安全运行;同时,若光伏发电配合微型燃气轮机等可控电源,可获得更好的投资与运行效益。     

计及时序特性的主动配电网无功电源规划

主动配电网集成了丰富的可控资源,而当前配电网的无功电源规划并没有考虑主动管理手段,导致无功电源优化配置难以反映全面的综合性效益。针对此状况,考虑分布式电源、变压器分接头、储能、负荷调整等主动管理手段,计及主动配电网的时序特性,建立两层规划模型,在规划中考虑运行特性对电容器进行了综合优化配置,规划层考虑电容器的投资维护费用,运行层计及配电网的年运行费用,并采用基于小生境的遗传算法对两层规划模型进行优化求解。算例结果表明:在电容器规划中考虑主动管理手段,有利于提高资源利用率、降低配电网的投资和运行费用;充分利用分布式电源和储能的无功调节能力有利于配电网的安全经济运行。     

计及风力发电并网的配电网潮流优化

研究了风力发电并网的潮流优化问题,分析了风力发电在潮流计算中常用的模型和方法。并针对风力发电机组并网需要吸收电网大量无功造成配电网损耗增大的缺点,采用并联电容器对配电网无功进行补偿。在满足风电场无功补偿的前提下,把风机的异步发电机组视为PQ节点,应用前推回带法计算了风机并网后的配电网潮流,在此基础上采用改进的粒子群算法对配电网无功补偿电容器进行了优化。重点讨论了风力发电并网对配电网的网损和电压的影响,并在配电网分析常用的33母线系统上进行了仿真计算,得到了较好的实验结果。     

基于混合整数二阶锥规划的三相有源配电网无功优化

三相有源配电网无功优化本质上属于非线性非凸规划问题,目前尚缺乏严格的有效求解方法。针对配电网辐射状运行特点,文中建立了基于支路潮流形式的配电网的三相无功优化模型,然后采用二阶锥松弛技术将原始优化模型转化为具有凸可行域的数学规划形式。考虑电容器等离散的补偿设备后,模型进一步扩展为含离散变量的混合整数二阶锥规划模型。该模型可被现有优化算法包高效求解。采用IEEE 33节点和IEEE 123节点系统进行算例分析,验证了所提出的方法的寻优稳定性和计算高效性。     

抑制谐波的配电网无功优化规划

在配电网中,为进行无功优化以降低网损,装设了大量的电容器.这些电容器的装设,导致了在谐波频率下,容易产生系统与电容器之间的谐波谐振或谐波放大,从而使系统的谐波畸变率大为增加,破坏了系统的安全运行.针对这一问题,文中提出了谐波畸变情况下对配电网进行无功优化规划的模型,给出了用灵敏度指导遗传算法进行求解的具体步骤,并用VB编制了仿真程序,对实际配电网进行了仿真计算.计算结果表明,该模型能使电网在满足电压和谐波标准约束的情况下,系统网损和谐波畸变率均得到改善,且大大提高了寻优效率,验证了文中所提方法的有效性.     

计及功率因数约束的配电网无功规划

目前大型城市配电网负荷低谷时段容性无功倒送现象日益凸显,危及电网安全稳定运行.基于此背景,研究了计及功率因数约束的配电网无功规划方法.首先,建立了考虑功率因数约束的含电抗器和电容器的综合无功规划模型,模型考虑在配电系统中同时配置电容器和电抗器,以规划期内无功补偿设备投资和有功网损成本之和最小为目标函数,在约束中增加了节点功率因数约束;然后,推导了功率因数对无功的灵敏度计算公式,采用基于功率因数无功灵敏度的改进遗传算法求解所建模型,对配电网感性和容性无功补偿设备的容量和选址进行协调优化,所求优化方案可解决配电网线路电缆化发展过程中低负荷时产生的无功倒送和功率因数越限问题;最后,以典型的高压配电网作为算例验证模型和算法的有效性.     

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。