基于电压稳定裕度的无功优化规划

根据稳定裕度的目标值直接求得在合理电压水平下的最佳无功补偿配置方案,选择无功补偿设备投资和系统有功网损的综合费用作为目标函数,同时考虑满足电压水平和电压稳定性2个约束条件来探讨无功优化规划的问题.电压稳定性约束采用电压稳定裕度灵敏度分析,从而避免了优化计算过程中变量和等式、不等式约束的大幅增加;优化过程中应用连续潮流法求得电压临界点和稳定裕度灵敏度,确定无功补偿地点;应用内点法求解无功优化模型,确定无功补偿容量.系统数值仿真表明：该方法简洁、实用、有效.     

电力市场下含风电场电力系统动态无功成本优化研究

在电力市场逐步完善的背景下,为无功调压设备制定计价原则,可以平衡发电企业和供电公司的利益并降低无功补偿成本。首先考虑双馈风机与同步电机的P-Q特性建立发电机无功计价模型,提出了一种在风速波动下的双馈风机无功分段计价策略,建立了以发电机无功成本、离散变量动作折旧价格、有功网损折合成本和节点电压总偏差为目标函数的动态无功优化模型。采用改进杂交粒子群算法对所建立动态无功优化模型进行求解,提高了全局寻优能力和收敛速度。最后以IEEE30节点为例,用MATLAB软件进行了仿真分析,验证了所提出的模型、策略和算法的有效性。     

Chaos quantum particle swarm optimization for reactive power optimization considering voltage stability

The reactive power optimization considering voltage stability is an effective method to improve voltage stablity margin and decrease network losses,but it is a complex combinatorial optimization problem involving nonlinear functions having multiple local minima and nonlinear and discontinuous constraints. To deal with the problem,quantum particle swarm optimization (QPSO) is firstly introduced in this paper,and according to QPSO,chaotic quantum particle swarm optimization (CQPSO) is presented,which makes use of the randomness,regularity and ergodicity of chaotic variables to improve the quantum particle swarm optimization algorithm. When the swarm is trapped in local minima,a smaller searching space chaos optimization is used to guide the swarm jumping out the local minima. So it can avoid the premature phenomenon and to trap in a local minima of QPSO. The feasibility and efficiency of the proposed algorithm are verified by the results of calculation and simulation for IEEE 14-buses and IEEE 30-buses systems.     

市场环境下计及用户对电压质量需求差异的无功优化

针对电力市场环境,定义了电压幅值越限对相关用户的损失函数,用以描述当电压幅值超出允许范围时对用户造成的损失.首先构造了能够计及不同用户对电压质量有不同要求的系统无功优化模型,其目标函数中包括系统有功网损成本、无功容量购买成本和电压幅值越限对相关用户的损失成本.之后,在满足与无功相关服务收支平衡的前提下,将求解系统无功优...     

大型光伏电站无功优化协调控制策略

为解决光伏电站因各种扰动引起的电压越限问题,光伏电站应具备无功调压能力.在分析单台光伏逆变器无功容量和光伏电站无功与电压关系的基础上,提出了一种大型光伏电站无功优化协调控制策略.该控制策略采用PI控制器实现电压的无差控制,并协调无功补偿装置和逆变器的无功容量为电网提供电压支撑,同时根据无功线路损耗对逆变器无功进行优化分配.结果表明:该控制策略能保证光伏电站并网点电压稳定,降低站内线路损耗,验证了所提控制策略的正确性.     

模糊熵权法和CCPSO算法的含风电场电力系统多目标无功优化

研究了含双馈风电机组的电力系统多目标无功优化问题,分析了双馈风电机组的无功特性,将风电场作为连续的无功调节手段参与电力系统无功优化. 提出一种基于模糊商权法和组合混沌序列动态粒子群算法（CCPSO）的多目标无功优化方法. 利用模糊熵权法解决主观权值和客观权值的缺陷,建立以静态电压稳定浴度、节点电压和有功网损为目标的含风电场多目标无功优化决策模型. 针对利用传统粒子群算法进行求解时,易出现局部收敛等问题,结合Chebyshev映射和Logistic映射,在粒子初始化过程中运用一种组合混沌映射,增强初始粒子的均匀性,同时将Logistic混沌优化引入到算法寻优过程中,使算法全局寻优能力得到加强. 以IEEE14节点系统为例进行仿真实验,验证所提方法的有效性和实用性.     

Dynamic security risk assessment and optimization of power transmission system

The paper presents a practical dynamic security region (PDSR) based dynamic security risk assessment and optimization model for power transmission system. The cost of comprehensive security control and the influence of uncertainties of power injections are considered in the model of dynamic security risk assessment. The transient stability constraints and uncertainties of power injections can be considered easily by PDSR in form of hyper-box. A method to define and classify contingency set is presented, and a risk control optimization model is given which takes total dynamic insecurity risk as the objective function for a dominant contingency set. An optimal solution of dynamic insecurity risk is obtained by optimizing preventive and emergency control cost and contingency set decomposition. The effectiveness of this model has been proved by test results on the New England 10-genarator 39-bus system. Supported by the key research of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50595413) and The National Basic Research Program of China (973 Program) (Grant No. 2004CB217904)     

考虑发电约束的输电断面最大传输能力

为了打破以往输电能力求解过程中发电机端电压维持不变的假设,提出了考虑发电约束求解最大输电能力(TTC)的新方法.根据大型风电场并网及同步发电机调速器和励磁系统等动态元件的运行限制,建立了计算输电断面最大输电能力的优化模型,并采用信赖域内点法进行序列迭代求解.在信赖域内,将非线性优化问题逼近为线性规划(LP)子问题,以构造的价值函数为依据调整信赖域半径.在New England 39节点算例系统中验证了模型和计算方法的有效性.实验结果表明,考虑发电约束的输电断面最大传输能力计算结果更接近系统的实际运行情况.     

基于自适应的配电网分布式电源优化配置研究

针对分布式电源接入配电网引起的电压越限和电能质量下降等问题,提出了一种具备自适应特性的分布式电源优化配置方法. 建立了光伏、风电两种典型分布式电源的数学模型,分析其功率输出特性. 构建了同时考虑发电成本、环境成本、有功网损折算成本三项指标的分布式电源优化配置模型. 针对多目标函数和多约束条件的优化配置模型,应用自适应粒子群算法求解,实现学习因子和惯性权重自适应调整以提高算法的寻优性能,由此得到分布式电源的最佳接入位置和容量. 最后,以IEEE33节点配电系统为例进行仿真验证. 结果表明,自适应粒子群算法与传统粒子群算法和混沌粒子群算法相比,求解得到的优化配置方案可达到更好的供电可靠性和经济性要求.     

考虑不确定性分布式电源影响的配电网无功补偿配置方法

分布式风电、光伏电池等出力不确定性电源在配网中的推广会造成系统潮流波动,配置一定容量的无功补偿可以降低节点静态电压越限概率,减少网损,提高系统运行可靠性.以补偿电容的投资支出、系统网损、电压质量以及废气排放量等综合最优为目标函数,在约束条件中计及节点电压越限概率的上限值,建立考虑不确定性分布式电源影响的补偿电容优化配置模型,并采用遗传算法进行最优求解.算例结果表明,该无功补偿最优配置方案能提高节点电压期望水平,降低越限概率,实现经济效益、环境效益以及电压质量的综合最优,验证了所建模型的合理性和有效性.     

海上风电场接入上海电网的无功优化研究

根据未来崇明岛、北支厂址两个海上风电场接入上海崇明地区电网的规划,研究了海上风电场接入崇明地区电网后的无功优化问题,并提出了以提高区域节点电压质量和降低网络损耗为目标的多风电场无功优化粒子群算法。最后,通过MATLAB软件编写了无功优化程序,算例结果验证了所提出优化算法的有效性和可行性。     

Security region based security-constrained unit commitment

As the issues of security and stability of power systems are becoming increasingly significant,it is necessary to consider the constraints of the static voltage stability and transient stability,which are closely related to the active power dispatch of power systems,in the daily power dispatch,i.e.the unit commitment.However,due to the complexity of these constraints and limitation of the existing analysis methods,there has been no unit commitment model reported so far that can deal with these security constraints.On the other hand,as lack of effective measures to evaluate the security margin of dispatch schemes,it is difficult for power system operators to integrate both the security and economy of power systems in unit commitment.To resolve the above-mentioned issues,a security region based security-constrained unit commitment model is presented in the paper,which gives consideration to both the security and economy of power systems.For the first time,the active power flow constraint,the static voltage stability constraint and the transient stability constraint are taken into account in unit commitment at the same time.The model presented in the paper takes the operating cost,the branch transmission capacity margin,the static voltage stability margin and the transient stability margin as sub-objectives.By adjusting the weighting factors of sub-objectives,it is convenient to adjust the preference on the security and economy of power systems and reach a balance.The IEEE RTS-24 test system is adopted to validate the correctness and the efficiency of the proposed model.     

基于粒子群算法的受端电网紧急切负荷优化

针对多直流馈入受端电网的直流闭锁故障提出一种紧急切负荷优化模型和求解方法。模型兼顾安全性与经济性,以切负荷总量最小为优化目标,计及暂态频率、电压偏移、线路过载、节点切负荷量限制等约束条件,优化各节点切负荷量。针对模型非线性强导致难以直接求解的问题,基于粒子群优化算法和并行计算技术,提出粒子演化的自适应参数调整方法,提高优化算法的全局寻优能力和优化速度。以山东电网模型为例,验证算法在严重直流闭锁故障下的紧急切负荷控制有效性。     

基于改进蝙蝠算法含分布式电源的无功优化

将分布式电源与传统的配电网电压调节方式相结合,分析包含分布式电源的配电网系统无功优化的问题,并建立了有功网络损耗最低以及电压稳定裕度最大的多目标优化数学模型,利用模糊理论将分布式电源的多目标无功优化问题转换成单目标优化问题,进一步减少了有功网损,提高了电压稳定性。鉴于传统蝙蝠群体易于聚集于局部极值,导致早熟,将混沌序列以及自适应调整策略融入到蝙蝠优化算法中,提出了一种改进型多目标蝙蝠优化算法,利用混沌理论以及动态自适应机制调整的特性,对蝙蝠算法参数进行调整。通过IEEE-33测试系统验证,所提算法具有良好的实用性和适应性,并且也证明了所提模型的实际意义。     

基于子空间细菌群体趋药性算法的含分布式电源的配电网无功优化

研究了含分布式发电的配电网无功优化问题。结合传统的电容器无功补偿方法,将分布式电源作为连续可调无功源参与到配电网无功优化。针对智能算法容易陷入局部最优解的问题,引入子空间的概念,提出一种基于子空间细菌群体趋药性算法,增强了算法的全局寻优能力。利用IEEE33节点系统计算表明,分布式电源参与配电网无功优化可有效降低系统的网损,提高各节点电压,改善分布式电源并网点电压稳定性,同时验证了改进算法的有效性和可行性。     

基于改进原对偶对数障碍法的最优潮流算法

在原对偶对数障碍法的基础上，提出一种改进算法用于解决最优潮流问题. 利用障碍参数对改进障碍函数的影响，使改进算法能有效地处理最优潮流问题中的不等式约束，避免了计算中对有效约束的识别问题. 将改进算法与原有算法用于IEEE 30节点系统无功优化问题的仿真计算，结果证明了改进方法是有效可行的，且与原有方法相比，可求得更优解.     

基于改进原对偶对数障碍法的最优潮流算法

在原对偶对数障碍法的基础上，提出一种改进算法用于解决最优潮流问题．利用障碍参数对改进障碍函数的影响，使改进算法能有效地处理最优潮流问题中的不等式约束，避免了计算中对有效约束的识别问题．将改进算法与原有算法用于IEEE 30节点系统无功优化问题的仿真计算，结果证明了改进方法是有效可行的，且与原有方法相比，可求得更优解．     

含分布电源的配电系统无功优化研究

研究了分布式电源接入配电网后对系统电压和网损的影响,充分考虑网损最小和节点电压的约束,建立了基于遗传算法的分布式发电系统无功优化控制模型。仿真结果表明:对于接入分布式电源的配电系统,对分布电源的接入容量及位置进行合理配置,结合无功优化手段,可使得系统的网损得到有效的改善,对于系统的经济稳定运行具有一定的积极作用。     

模拟退火遗传算法在电力系统无功优化中的应用

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．针对常规遗传算法收敛速度慢、易早熟等缺陷,并结合电力系统无功优化的特点,在遗传算法（GA）和模拟退火算法（SA）的基础上,提出了更加有效的算法即模拟退火遗传算法．使用该文提出的算法对IEEE-14节点系统进行了无功优化计算,结果表明该模拟退火遗传算法应用于无功优化是合理可行的．     

复功率注入空间的电力系统概率安全性指标研究

为弥补电力系统安全性分析存在的不足,对电力系统概率安全分析进行了研究.在复功率注入空间提出了一种反映电力系统概率安全性的指标模型,该指标模型在现有研究成果的基础上,考虑了无功功率注入和负荷中感应电动机比例不确定性的影响.同时,根据复功率注入空间动态安全域超平面的迁移特性,推导了指标简化计算方法.仿真计算表明,该指标能够全面反映电力系统的安全性状况,具有合理性.