摘要：近些年来，配电网运行过程中，应当对配电网电压偏差进行降低，进一步加强电压控制，确保有源配电网无功优化。近几年我国电力电子变压器应用范围逐步拓展，所以必须要充分加强电力电子变压器的有效应用，充分了解并控制其使用功能，才能够有效减少电网损耗。
关键词：电力变压器；有源配电网；无功优化；应用
引言
尽量减少配电网内节点电压的误差，属于配电网运转的基本内容。为严格管理节点电压，有助于电力电子变压器（简称PET）经过对其一次侧与二次侧PET的PWM，优化器一次侧与二次侧潮流的方式并进行处理。由此，建立了含分布式电力、储能部件与电力电子装置在内的有源供电网无功完善模型，并利用粒子群完善算法加以计算。
1电力电子变压器理论概述
1.1变压器结构
电力电子变压器包含高频变压器与电子变换器，可以进行磁耦合的变电装置，在应用高频变压与变换技术之后，能够实现电压变换并传递能量。电力电子变压器工作原理主要是交流工频信号，并且接收电子变换器作用，从而转变为高频交流电。当高频变压器耦合作用之后，电子变压器达到复变电力变换器作用，就还原成为工频交流电，进而被使用。在一般情况下分析电子变换过程是否有直流环节，可以将电子变压器转换为含直流环节与不含直流环节，不含直流环节经常使用。
1.2目标函数
配电系统无功优化的目标在于降低损耗，可以将电压误差控制在一定的范围内，所以必须要分析目标函数，但是在目标函数之中有一定的惩罚因子，可以应用控制管理节点上的电压，确保电压处于标准范围内。如果电压超出上下限，则会增大惩罚项。
1.3约束条件
电力电子变压器在无功优化时必须要确保满足特定条件，对于节点上的有功与无功，功率必须进行平衡约束，同时要在有源配电网上使用断开电容组，可以应用电压有效控制变压器分头接法，同时应当有效应用有源配电网，应用电子变压器吸收武功，确保电子变压器能够代替有载调压变压器。
2虚拟计算
获得以下几点结论：①创建了包含风电、储能设备、电力电子装置的有源供电网的无功优化系统，将网损最低视为无功优化的根本函数，并兼顾了各项运作玉树，利用粒子群算法展开计算。②在稳定负荷条件下，分别对于电力电子变压器与有载调压装置两种现象进行虚拟。虚拟结果显示，在稳定负载条件下，含电力电子装置的有源供电网的网损会小于带有载调压装置的有源供电网，且全部节点电压误差会小于后者。所以，电力电子装置具备横好的电压管理性能。③因为电力电子装置可以产生与吸取无功功率，因此，在有源供电网内不用安装无功补偿用电容器组，同时，通过管理PWM的调节参数来管理无功公路，该种管理方式更加灵活且便捷。
2．1没有无功优化时
根据上述讲解的变压器变化与内部电损的假设，在稳定负荷条件下，带有载调压装置配电系统的潮流运算结果与PET是一样的。全部的节点电压均在标准范围内，可是每个节点电压的改变情况各部相同，节点30与节点31的电压误差要超过其他节点。另外，由潮流计算结果获得优化之处的全网网损值是41．1325kW。
2．2带有载变压器的供电系统无功优化虚拟结果
优化后全部节点的电压误差要低于优化前，二者之间的最高误差降低高达24%。这时，系统引进无功补偿的电容器容量是320kvar。通过潮流计算结果不难发现，网损降低到30．4395kW，无功功率降低了26%。
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3电力电子变压器在有源配电网无功优化中的具体应用
3.1优化粒子群
优化算法是基于智能基础上全局式的优化方法，可以参照群体中的最优位置，对于个体粒子的最优位置有效调整，有助于下一步的方向与位置搜索。在粒子群体算法中，粒子群体是多个粒子构成不同的粒子位置，代表着优化问题存在的隐秘关系，每一个粒子可以作为空间点。要想优化粒子群，必须要进行初始优化，可以提供粒子群算法中的应用数据，主要包括粒子早期的位置以及随机速度，同时要评估例子算出粒子的适应度值，通过对比最优位置上的适应度值以及适用度数值来分析。如果数值大于最优适应度值，当前的位置便是创新最优位置，可以对多元粒子的目标位置进行分析对比。如果目标值更高，那么当前的位置便是最优位置，同时要修正粒子的最佳速度与位置，检查粒子是否满足计算条件之后在应用迭代次数或者是各类方式，如果粒子的速度与位置不产生变化，那么便需要进行重新计算。粒子群优化求解的步骤见下述所示。①初始化：提供粒子群算法的初始数据，包含给出D维内m个粒子的随机早期速度与位置。②评估粒子：求解m个粒子的适应度值。③创新最后：对各个粒子，将之目前适应度值和历史最优位置相应的适应度值对比，若目前的适应度值更大，那么把目前位置创新历史最优位置。对各个粒子，将之目前适应度值和全局最优位置相应的目标值对比，若目前的适应度值更高，那么把目前位置创新历史最优位置。
3.2虚拟计算
基于配电网的正常负荷情况下，电子变压器与在吊压的变电器计算结果是大致相同的，结点上的电压都是在一定的范围内节点的变化情况确实有所不同，有着较为明显的节点电压偏差，根据本文探究的配电网我们能够得出，可以将节点初始值设为一通过记录正常负荷下，在优化电压以及优化之后的电压，计算电能损耗情况，才能够得出配电网的损耗率。优化有载变压器的配电网，可以发现无功优化结果进一步降低，例如在研究系统中能够看到优化的电压偏差明显低于优化之前，偏差率降低了约23%，由此可以看出该系统中的无功功率降低26%，所以通过优化能够降低损耗。分析电力电子变压器在内的配电网，我们能够看出通过无功优化发现无功优化前与无功优化后的电压明显有所降低，最大值降低了，约为41%，所以电力电子变压器能够提供优质的调压能力。根据本文的探究表明，优化后的损耗降低了37%，约为26千瓦，所以并不需要配置电容器组，在电容器设备配置上便省下了部分的成本。在一般的常规负荷情况下，可以计算电力电子变压器，分析有载调压的变压器，我们会发现还有电力电子变压器的配电网损耗，低于还有载调压变压器的配电网损耗结点电压偏差也明显降低，由此可以说明电子变压器具有优良的控制性能。通过电力电子变压器吸收无功功率并不需要配置额外的无功补偿装置，也可以通过脉宽调制参数有效控制无功，才能够确保控制方式的灵活多元。
结语
综上所述，我们能够看出，通过分析电力电子变压器，我们能够了解到电子变压器结构，分析目标函数与约束条件，进一步探究电力电子变压器在有源配电网中的无功优化情况，并且探究了粒子群优化粒子群以及具体流程探究，虚拟计算器的无功优化以及配电网与电力电子变压器在内的仿真优化。
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论文作者:王乐蒙1,赵文杰2,赵天宇1
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/7
标签：粒子论文; 电压论文; 电子变压器论文; 电力论文; 位置论文; 节点论文; 配电网论文; 《基层建设》2019年第15期论文;