电力系统动态无功优化调度的调节代价

提出了电力系统动态无功优化调度中控制设备调节代价的数学模型，并探讨了其作用。进行无功优化调度需增加相关设备的投资及运行维护工作量，同时增大了系统故障的概率，因此无功优化调度的目标仅考虑网损最小而不考虑为了降损进行的操作的调节代价是欠妥当的。通过仿真算例表明，将控制设备的调节代价引入无功优化调度的目标函数中，使无功优化调度在降低网损和减少控制设备操作之间达到平衡。由于在无功优化调度中能够避免控制设备的频繁操作，从而证明了该模型的合理性。     

基于灵敏度分析和费用评估的无功电压优化控制

采用了基于预控扫描的灵敏度分析方法和设备控制费用评估技术，建立了综合考虑电压、网损、功率因数、设备控制费用等因素的数学模型，实现了对电压的矫正和网损的优化，同时，很好地控制了功率因数，减少了设备的控制次数。该优化控制系统在厦门地区电网应用，其经济和社会效益均较显著。     

综合最优无功/电压控制

本文从提高电力系统静态稳定性、改善电压和减少网损出发，提出了一个综合性能指标和相应的目标函数。综合性能指标体现了无功/电压控制的安全目标，目标函数体现了经济目标。为避免灵敏度法的求逆运算，以便提高速度、减少内存量，应用直接法并采用适合于经济运行的对偶单纯形法求解。变步长和松驰技术的应用使寻优速度更快。     

基于Pareto最优的电力系统有功 — 无功综合优化

针对纯粹依据能耗或成本指标进行发电调度的不合理性,以系统总发电成本最小和电网有功损耗最小为目标函数,建立了电力系统综合节能降耗的有功-无功协调优化模型。借助λ乘子把多目标优化问题转化为单目标优化问题,通过对Pareto最优前沿集上综合效益最优解的定义,求解λ乘子的最优值,同时还提出了λ的近似求解方法以及有网损率约束情况下λ值的求解方法,可以为协调系统总发电成本与电网有功损耗之间的矛盾、省级电力调度部门从传统发电调度模式转变为节能发电调度模式提供参考。通过IEEE 30和IEEE 57节点系统的算例分析表明了所建模型和算法的有效性。     

市场环境下计及无功源停运的年度无功购买策略

无功需求容量的适当确定和获取,对维持系统电压稳定、降低网损和缓解电力市场环境下的无功市场势力至关重要。研究了电力市场环境下计及无功源停运的年度无功容量购买策略问题;发展了计及多个无功源可能同时停运时确定无功容量需求的数学模型,以最小化购买无功容量的成本、切负荷成本和发电再调度成本之和的总成本为目标。发展了蒙特卡罗模拟和差异进化算法相结合的方法来求解这一优化问题。最后,用算例对所提出的模型和方法做了说明。     

分布式电压无功优化控制系统的设计与应用

分布式电压无功优化控制系统采用Extended Ward对控制系统以外的电网进行等值，以网损最小为目标函数，对控制系统进行无功优化计算，实现了配电系统区域网电压无功优化的实时在线控制和监测功能，使区域网的电压无功控制达到最优，改善了用户电压质量，降低了线路损耗。同时，还具有电压合格率、供电可靠性统计及线损指标分析、谐波分析、运行监控等功能。该系统在山东省济宁电业局经1年多试运行，效果良好。     

利用SCADA系统实时数据进行电网无功优化计算

介绍了一种在调度自动化系统主站端开发完成的利用SCADA系统实时数据进行无功优化计算的方法。通过在 线进行无功优化计算，给出变压器分接头和电容器投切的最佳配置方案，使无功补偿设备得到合理分布，有 载变压器得到充分利用，保证了系统的电压质量，降低了网损。     

自动电压控制中连续变量与离散变量的协调方法（一）变电站内协调电压控制

无功电压调节手段既包括连续变量（发电机、调相机等），也包括离散变量（电容器、电抗器、有载调压分接头等），在自动电压控制过程中二者的协调体现在厂站内部和厂站之间2个层面。文中提出了“离散设备优先动作，连续设备精细调节”的原则。重点研究了变电站内部的协调电压控制问题，提出了“集中控制+电压无功控制备用”的变电站控制模式。在控制策略的求解上，首先基于专家规则得到无功调节方向，然后基于控制灵敏度在离散设备与连续设备之间进行无功分配。该成果已在国内多个网、省级电网控制中心得到实际应用。     

基于粒子群算法的梯级泵站优化调度研究

针对大型梯级泵站运行特点,用调度周期内的机组启动次数衡量维修成本,建立以抽水电费最小和机组启动次数最少为优化目标、以调度周期不同时段下流量分配为决策变量的双目标优化调度模型,并利用线性加权方法评估双目标之间的关系,最终采用粒子群求解算法进行模型求解。工程实例分析表明,基于线性加权的梯级泵站双目标优化调度,不仅可以获得抽水电费与机组启动次数之间的权重关系和最优运行方案,也可为梯级泵站调度决策提供理论依据。     

计及无功功率成本及其资源价值的无功采购方法

摘要： 电力市场中，满足负荷无功功率需求以及提供系统电压支持属于辅助服务的范畴，一般由系统运行员(ISO)进行集中优化调度和控制计算，向相应的辅助服务提供者购买无功功率，并将成本分摊到用户。在分析无功和电压支持的特点、无功的生产成本和资源价值的基础上，文中提出了一种新的无功/电压辅助服务市场机制，并设计了向发电机、调相机等动态无功源采购无功功率的算法。该算法的特点是：考虑了无功的容量成本和电量成本；引入基于等效无功补偿法的无功价值因子，从而考虑了系统中不同位置无功源的资源价值差异；计及了无功分布对有功网损以及相应的有功功率生产成本的影响。IEEE 14节点系统的算例表明，该方法能够优化无功采购成本，算法合理有效。     

交直流系统的动态无功优化

考虑直流输电系统对功率与电压的调节能力,建立了交直流系统的动态无功优化模型。模型的目标函数为交直流电网的全天网损最小,约束包括交直流系统的潮流约束、所有直流变量的控制约束、离散控制变量动态调节次数约束及节点电压的安全约束。模型求解是一个多时段非线性混合整数规划问题。以混合算法为基础,提出了交直流系统的动态无功优化混合智能算法。以PSASP 36节点系统为例,通过仿真计算验证了所建模型和算法的有效性,说明了动态无功优化在交直流输电网络中具有更大的降损潜力。     

计及静态电压稳定约束的无功优化规划

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两个约束条件来探讨无功规划问题。选取用电压稳定裕度不低于某一个允许的最小稳定裕度来表示电压稳定约束。分别对正常运行工作点和电压崩溃点引入2组变量和潮流方程，从而使得电压稳定裕度可以用临界运行状态下负荷的总视在功率与正常运行状态下负荷的总视在功率之差来显式表达。该模型相对于传统无功规划模型的优势表现在能够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，但其优化模型的等式和不等式约束及变量的数目却大幅增加，使得计算量远大于传统的无功规划问题。在IEEE 14节点和118节点2个试验系统的计算表明，采用非线性原对偶内点法求解该模型时，其计算精度及收敛性都比较好。     

基于灵敏度分析的无功优化潮流

在以减小网损为目标的无功优化问题中，选广义发电机节点(补偿节点和发电机节点)的电压 幅值、可调变压器的变比为控制变量，按照用逐次线性规划方法求解非线性规划问题的思路 ，导出了相应的灵敏度无功优化模型，并采用对偶线性规划方法来求解。控制变量的这种选 取，减小了问题的规模，简化了计算。文中对IEEE 30节点系统进行了计算，获得了较为满 意的结果。     

自动电压控制中连续变量与离散变量的协调方法（二）厂站协调控制

遵循“离散设备优先动作，连续设备精细调节”的原则，以变电站母线电压上下限为协调约束，提出了一种基于协调约束实时更新的厂站协调电压控制方案。首先在变电站侧增加虚拟调相机，通过站内协调，在给出离散设备控制策略的同时，得到虚拟调相机的期望无功出力;然后，按照控制等价原则，将虚拟调相机无功出力转换为实时更新的协调约束，并加入到本区域的协调二级电压控制（CSVC）模型中统一求解，该CSVC模型无离散变量，避免了混合整数规划问题的求解。所述成果已在国内多个网、省级电网得到实际应用。     

基于改进模拟植物生长法的电力系统无功优化

将改进模拟植物生长算法应用于求解电力系统无功优化问题。该算法充分考虑植物生长过程中的智能化因素,避免了搜索过程中的随机机制,缩小了搜索空间,减少了迭代次数。以网损最小为目标函数,建立配电网重构的数学模型。通过对IEEE 30节点系统进行无功计算,表明改进模拟植物生长算法具有较强的全局搜索能力,且使用方便,为解决电力系统无功优化问题提供了一种新方法。     

电容器调节配电系统电压

根据配电网络辐射性及负荷和电容补偿装置沿线分布的特点，提出了一种计算节点电压对补偿电容的灵敏度方法，而无需计算复杂的雅可比矩阵及其逆阵，以获得最佳的电压调节效果，同时使网损最小。     

县区电网电压无功控制系统设计

针对目前地区电网电压无功控制的现状,提出了电网电压无功监控系统的设计方案。说明优化控制系统应该实现的功能,选用线性规划(LP)算法为核心程序,正常状态下以有功网损最小为目标函数。依据分离原理提出两层分级控制的系统结构,分析优化控制系统的工作流程及特点。     

基于EFDC模型的感潮河网地区闸门调度研究

水动力调控是治理黑臭水体、建立良好水环境和水生态的重要措施。对于感潮河网地区,做好闸门泵站调控的水动力调控达到活水循环是水环境问题治理的关键。研究了福州感潮河网地区水系水质维持的水动力调度模拟。基于EFDC构建福州复杂河网水系水动力水质模型,模拟研究区内不同水质目标及引水条件下的闸泵调度对河道水质变化影响。根据模型模拟结果得出结论：采用潮差引水可以降低运维成本,但是无法使水质恢复维持在优秀水平;采用泵站引水可以快速恢复河道水质,使用不同位置泵站对河道内水质产生影响不同,应根据实际的运维目标进行调整;同时开启水系南侧闸门及泵站易导致河网中心区域水体流向反复,引发水体震荡,不利于河道水质恢复维系,在运维调度中应避免同时开启。研究结论可以为感潮河网地区水质维系和水动力调控实施提供方法借鉴。关键字:     

电力系统无功和电压的优化调节

本文叙述了采用非线性规划法进行电力系统无功和电压优化的一种实用方法，其数学模型为 梯度法。通过选择初始优化点以提高优化深度，以及综合应用罚函数和节点类型转化等几种 方法以解决不等约束方面取得了新的进展。计算软件已通过鉴定。目标函数——有功网损下 降率达到国内先进水平。变压器分接头变比和补偿电容器、电抗器可自动归档，操作方便灵 活，可在IBM-PC机上算150节点以下的网络，可计及负荷的电压特性。已有7个生产单位使用 。     

基于改进小生境遗传算法的小水电网无功优化系统开发

对富含小水电区域的无功优化研究进行了分析,研究了小水电的无功优化数学模型原理并采用改进的小生境遗传算法进行优化,从实用性角度开发了一套小水电无功优化系统,该系统能快速计算出不同潮流运行方式下各无功补偿点的最佳补偿容量,降低小水电网在低谷负荷下的电压水平和网损,并通过实际算例,证明了系统的正确性和有效性。