基于粒子群无功优化的网损降低技术研究

在传统无功优化模型上,建立了以网损最小和电压稳定裕度最大为目标函数的多目标优化模型,通过对目标函数加权建立妥协模型,使多目标函数问题转化为单目标函数问题,并采用粒子群算法求解无功优化问题,通过对IEEE30节点系统的算例分析,表明了采用多目标无功优化模型和粒子群算法能够在保证各节点电压不越限的情况下,有效地降低系统网损...     

电力系统无功规划优化的变尺度混沌优化算法

选择无功设备投资和系统有功网损的综合费用最小作为目标函数,同时考虑满足电压水平来探讨无功规划优化问题.无功优化前,首先用模态分析法确定系统的薄弱节点作为候选补偿点,用电压越限筛选确定最大补偿容量,然后用无功优化模型决定候选补偿点应加装的无功补偿容量.介绍了变尺度混沌优化算法,该算法不断缩小优化变量的搜索空间并不断提高搜索精度,从而有较高的搜索效率.IEEE14节点系统的仿真计算验证了算法的有效性,算法对初值的敏感性也进行了探讨.     

基于黄金分割的混沌粒子群优化算法在配电网无功规划中的应用

首先以有功损耗功率最小作为目标函数,将节点电压越限和发电机无功出力越限作为罚函数,建立无功补偿在配电网中优化配置的数学模型。然后设计基于黄金分割的混沌粒子群优化算法对上述模型进行求解。该算法通过黄金分割评判准则,按照适应度的高低,将粒子群分成标准粒子和混沌粒子两部分,同时解决了粒子群优化过程中容易陷入局部最优和混沌算法重复搜索部分解的问题,从而可以更有效地搜索到全局最优解,成功地提高了无功优化问题的求解速度,使算法能更好地适应问题的求解。算例结果表明,该方法技术上可行且效果较好。     

计及负荷不确定性的无功优化模型与算法

提出一种计及负荷不确定性等影响因素的无功优化模型与算法,以克服单一负荷水平下无功优化模型不能全面刻画其负荷随机特性的不足,该模型目标函数为系统有功功率损耗最小,并将节点电压越限和补偿设备的调节代价作为罚函数计及其中,以负荷正态随机分布特性为基础,将系统总负荷分段并得到多组负荷样本及其对应的概率值,对每一负荷样本分别进行...     

基于无功电压分区的电压越限解决方案

提出了一种分区处理电压越限的解决方案。传统的无功电压分区往往需经过多次分区及调整过程,文中通过牛顿拉夫逊潮流计算得到灵敏度矩阵,将PV节点和平衡节点加入由灵敏度矩阵形成的电气距离矩阵中,利用SAS(Statistical Analysis System)聚类分析只需一次聚类求取初始分区结果,再按照每个分区含有无功源的原则对分区结果进行优化调整。针对节点无功电压调节灵敏度不同的特点,提出了由电气距离矩阵确定电容器最佳配置地点和系统发生电压越限时无功调节设备的动作次序的方案,将系统有功网损和电压合格率作为目标函数来确定无功设备的最优动作值。通过IEEE30算例系统表明分区处理电压越限可以减少无功设备的动作次数和加快越限节点电压的恢复,验证了该方法的有效性。     

电力系统无功规划优化的变尺度混沌优化算法

选择无功设备投资和系统有功网损的综合费用最小作为目标函数,同时考虑满足电压水平来探讨无功规划优化问题。无功优化前,首先用模态分析法确定系统的薄弱节点作为候选补偿点,用电压越限筛选确定最大补偿容量,然后用无功优化模型决定候选补偿点应加装的无功补偿容量。介绍了变尺度混沌优化算法,该算法不断缩小优化变量的搜索空间并不断提高搜索精度,从而有较高的搜索效率。IEEE14节点系统的仿真计算验证了算法的有效性,算法对初值的敏感性也进行了探讨。     

考虑光照概率性的含光伏发电系统的配电网无功优化

针对含光伏(photovoltaic,PV)发电系统配电网无功优化的特点,将PV发电系统无功调节能力和传统无功调压手段相结合,研究考虑PV发电系统无功出力的配电网无功优化模型和算法。针对PV发电系统出力受太阳辐照度影响的特点,建立基于太阳辐照度β分布的PV发电系统出力概率模型,分场景计算其出力情况和对应无功功率极限,以网损最小和节点电压越限惩罚作为目标函数;同时提出基于免疫蛙跳算法的无功优化算法,该算法通过在混合蛙跳算法(shuffled frog-leaping algorithm,SFLA)的框架引入克隆选择算法(clonal selection algorithm,CSA),在蛙群混合后选择较优解进行克隆、变异和选择,克服了SFLA局部搜索能力弱的特点;最后利用改进IEEE-33节点系统作为算例仿真分析,验证了模型及算法的正确性和有效性。     

计及分布式电源无功出力的ISFLA算法配电网无功优化

针对含分布式电源的配电网无功优化的特点,将分布式电源的无功调节能力和传统无功调压手段相结合,研究了考虑分布式电源无功调节能力的配电网无功优化模型和算法。针对分布式电源出力的随机性,采用场景概率的决策方法计算分布式电源的出力情况和对应无功功率极限,以网损最小和节点电压越限惩罚作为目标函数。提出了基于免疫蛙跳算法(ISFLA)的无功优化算法,该算法通过在混合蛙跳算法(SFLA)的算法框架中引入克隆选择算法(CSA),在蛙群混合后选择较优解进行克隆、变异和选择,克服了SFLA局部搜索能力弱的特点。利用改进IEEE33节点系统作为算例仿真分析,结果验证了模型及算法的有效性。     

计及负荷不确定性的无功优化模型与算法

提出一种计及负荷不确定性等影响因素的无功优化模型与算法,以克服单一负荷水平下无功优化模型不能全面刻画其负荷随机特性的不足,该模型目标函数为系统有功功率损耗最小,并将节点电压越限和补偿设备的调节代价作为罚函数计及其中,以负荷正态随机分布特性为基础,将系统总负荷分段并得到多组负荷样本及其对应的概率值,对每一负荷样本分别进行优化,最后结合其对应的概率,即可得到不确定负荷下的最终解.针对无功优化多目标、多约束的特点,采用遗传算法对其进行求解.将问题的解转化为染色体组,通过对染色体组进行选择、交叉和变异等遗传操作,搜索问题的最优解,通过IEEE-30节点算例对所提出的方法进行了验证,结果验证了该模型和方法的可行性和有效性,     

基于分区的含DG配电网实时无功优化

针对含DG配电网实时无功优化问题,提出了更适合该问题的目标函数,并将实时无功优化与配电网动态分区、短期无功调度相互配合来实现空间上和时间上的解耦。针对配电网动态分区问题,提出了支路切割枚举法,实现了快速动态分区。考虑系统区内无功储备不足等特殊情况,可能会导致系统电压在优化后仍有越限,为保证系统安全,启动第二次优化。通过对含DG的33节点配电系统算例和某实际线路进行验证,表明了该算法在求解实时无功优化问题时的正确性和有效性。     

基于粒子群算法的含光伏电站的配电网无功优化

对于含光伏电站的低压配电网,电压等级降低了,输电线路上的电压降不仅受无功功率的影响,有时有功功率引起的电压波动更加明显.由于有功和无功引起的电压变动分量是代数和的关系,因此无功补偿在一定程度上可以弥补有功功率变动造成的电压波动问题.以系统运行成本最优为目标函数,包括采用补偿措施后减小的配电网功率损耗费用和加装无功补偿装置的费用2个部分,建立含光伏电站配电网的无功补偿优化数学模型.该模型考虑了光伏电站并网逆变器的无功调节能力,采用改进的多组织粒子群算法对规划模型进行求解,通过算例分析验证了该模型与算法的可行性和有效性.     

高压直流输电系统低功率运行的无功控制策略

当高压直流输电系统低功率运行时,受换流站接入点谐波性能和交流滤波器设备性能限制,投入的交流滤波器提供的无功功率在满足站内无功消耗外可能仍有大量剩余,导致大量剩余无功送入交流系统,使得换流站及附近厂站的电压容易偏高,继而影响到电网的安全稳定运行。文中提出一种充分利用换流器自身无功调节能力的换流站无功控制策略,该策略在有功输送不受影响的前提下,以直流电压为控制量,以换流站无功交换量为反馈量,通过改变直流电压参考值来对换流器的无功消耗进行定量控制,可有效抑制换流站过剩无功对交流系统电压的影响。该无功控制策略解决了现有直流工程中低功率无功优化功能由于开环控制无法对无功功率进行精确控制的问题。PSCAD/EMTDC和实时数字仿真器(RTDS)中的仿真结果验证了该方法的正确性和鲁棒性。     

含可再生分布式电源参与调控的配电网动态分区实时无功优化方法

可再生分布式电源高比例接入,其出力随机性叠加负荷波动性,极大地增加了配电网无功电压调控难度。结合风电、光伏等可再生分布式电源的动态无功调节特性,提出配电网动态分区实时无功优化方法。基于配电网辐射状结构特性,根据支路末端节点性质逆向初步合并,以最大模块度函数为衡量指标进行初始分区,并根据实时运行状态和无功储备约束调整分区,形成可满足动态无功调节的最佳分区方案,然后执行分区实时无功电压调控。最后,以IEEE33节点系统为例通过MATLAB编程进行仿真分析,结果表明:日内实时控制与动态分区相结合,有效提高系统无功电压控制快速性和精确性。     

地区电网电压无功优化闭环控制系统设计

阐述了地区电网电压无功优化控制系统设计的技术方案,利用调度自动化系统的"四遥"功能,从全网角度进行无功电压优化闭环控制,实现无功补偿设备合理投入和主变分接开关适量调节,从而实现无功分层就地平衡.进一步提高地区电网调度自动化水平,全面改善和提高电网电压质量,降低电网损耗,更好地适应电力系统运行的稳定性、安全性和经济性.     

基于二层规划的交直流混合输电网最优潮流计算

建立了交直流混合输电网等值数学模型,提出了交直流混合输电网最优潮流二层规划数学模型。该模型的上层目标函数为总燃料费用最小,变量为系统中有功与无功出力;下层目标函数为各节点电压偏移最小,变量为变压器分接头档位,上下层变量相互影响,交替迭代。采用跟踪中心轨迹内点法和萤火虫算法相结合的混合算法对该模型进行求解,上层模型利用跟踪中心轨迹内点法处理连续变量,能快速收敛至全局最优解;下层模型采用萤火虫算法求解,能较好处理离散变量。最后采用IEEE 30节点系统和IEEE 118节点系统为算例进行仿真计算,验证了该二层规划模型的有效性和正确性,对比了交流线路和直流线路功率传输方式,验证了直流系统输电的优势。     

某县级电网区域无功电压自动控制系统设计

介绍了某电网无功电压运行存在问题,为解决这些问题设计的区域电压无功自动控制系统的体系结构、应用功能、系统配置等。该系统采用区域控制方法,按照分层控制结构设计,利用SCADA数据进行优化计算,通过变电站VQC装置或综自(RTU)实现站端控制。实施该系统是为了有效改善电压质量,适应调度自动化发展的需要。     

计及电压与无功功率的直流潮流算法

直流潮流算法在电力系统中应用广泛,但目前的直流潮流算法大多无法准确计算节点电压幅值和支路无功潮流。因此,文中基于经典直流潮流算法,考虑无功功率方程,提出了一种计及电压与无功功率的直流潮流算法,可在保留直流潮流算法线性与快速性的前提下,实现节点电压幅值与无功潮流的近似求解。对IEEE 118节点系统、Polish 3012节点系统和国内实际大系统的仿真验证表明,所提出的改进直流潮算法能够精确、快速地求解系统中的节点电压幅值与无功潮流。     

随机模拟粒子群算法在风电场无功补偿中的应用

在风电机组机端装设无功补偿装置有利于改善风电对系统电压质量造成的负面影响。该文针对风电出力的随机性及负荷和系统电压的变化,提出了求最优无功补偿装置容量的机会约束规划模型,并利用随机模拟的粒子群算法求解。该模型以费用最小为目标函数,考虑了风速的概率分布、风电机组本身的有功和无功特性以及含风电场的潮流处理方法等。通过分析某配电网风电场无功、电压、功率因数的变化情况,利用该文方法进行无功补偿优化,结果表明模型与算法的有效性。     

电力系统无功电压调控装置控制策略

扼要地介绍了一种功能和控制策略与传统的变电站电压无功调节控制装置完全不同的电力系统无功电压调节控制装置的应用、控制原理、控制方法以及计算软件,并对漫湾－草铺500kV输电系统进行了基于经济压差（△UJ)的优化无功潮流（OPF）计算分析。只要在同一电压层的每个发电厂和变电站都装上一套装置并正常运行,电力系统就能有最优（或接近最优）无功潮流,达到电压好、线损低和电压稳定储备高的目的。     

低压配电系统中的无功补偿控制策略

介绍了应用于低压配电系统中的无功自动补偿控制策略。通过检测线路电压、无功功率、功率因数等变量,采用5区图控制原理,根据线路不同特性,细分了电压优先无功控制、电压控制、时间控制、电压时间控制、功率因数控制等5种不同的控制策略进行电容器投切,有效地维持了系统电压的水平。