崔艳艳[1]2006年在《基于电子电力变压器的配电网无功电压优化控制》文中指出电压质量是衡量电力系统电能质量的重要指标之一,它的好坏主要取决于电力系统无功潮流分布是否合理。若无功电源容量不足,系统运行电压将难以保证,在此条件下调节分接头有可能造成电压失稳,严重情况下会发生电压崩溃。我国配电网长期以来无功匮乏,由其造成的网损严重,因此,解决好配电网络无功补偿的问题,能够有效地维持系统的电压水平,提高系统的电压稳定性,避免大量无功功率的远距离传输,从而降低有功网损,减少发电费用,对电网的安全和降损节能有着重要的意义。配电系统中,无功优化的控制手段主要包括调节投切电容器和改变有载调压变压器(On-Load Tap Changer,OLTC)的分接头。由于有载调压变压器采用的分接开关动作相对频繁,给变压器运行增加了事故几率,严重影响设备和系统的安全运行。特别是世界上几次大的停电事故都是由于无功容量不足的情况下调节分接头造成的。有鉴于此,本文提出将电子电力变压器(Electronic Power Transformer,EPT)应用于配电网无功/电压综合优化控制中。电子电力变压器具有以下显着的优点:可以发出和吸收无功,既可以充当无功源又可以作为无功负荷,这样不但可以减少线路上输送的大量无功降低网损,大大减少电容器投切所带来的投资费用,同时还可以通过吸收无功防止由于无功倒送带来的电网污染,具有高度可控性;运行时可以始终保持副方输出电压幅值恒定,不随负载变化且平滑可调,从而可以有效克服常规变压器分接头只能分级调节的缺点;而且,体积小重量轻也是其值得推广应用的重要优点。另外,通过对目前存在的电压无功控制方法进行分析研究,针对控制变量离散的特点适合用遗传算法求解。对于遗传算法收敛速度慢的缺点,本文对简单遗传算法做了改进,编码采用十进制整数编码,选择算子使用轮盘赌和最优保存策略相结合的方法,变异算子采用一致变异,从而提高了计算速度,改善了算法收敛性。大量的仿真结果表明,电子电力变压器在配电网的无功电压优化控制中以及改善电压稳定方面体现出良好的特性。
高丽萍, 王建勋, 刘会金[2]2010年在《基于改进遗传算法的配电网无功规划优化》文中提出以配电网电能损耗、无功补偿设备投资以及节点电压质量等经济技术综合效益最大为目标函数,在最大负荷运行方式下建立了配电网无功规划优化的数学模型。针对配电网分支和待补偿节点多的特点,提出一种无功电流损耗最小的算法,用以优化补偿电容器的个数和位置,并在此基础上,结合改进的遗传算法进一步提高无功规划优化的精度和效率。该方法既可以减小初始种群的无效解,克服了"维数灾",又可以避免遗传算法的早熟和欺骗问题。仿真算例验证了该方法的有效性和实用性。
谭东明[3]2011年在《农村配电网无功优化智能技术研究》文中研究表明农村电网是电力系统的重要组成部分,是农村经济、农业生产、农村社会发展的基础条件。建设智能农村电网是国家建设统一坚强智能电网的重要内容。农村电网中无功优化工作,对于提高农村电网的供电可靠性、降低电能损耗、提高电压合格率,以及为用户提供优质电能的意义重大。因此做好农村电网的无功优化工作显得非常重要,是建设智能农村电网不可缺少的一个环节。在系统地分析农村电网现状的基础上,利用现有的数据资源和自动化水平,对配电线路无功规划优化到运行优化,再到具体的实现方式,论文能够给出一个完整、科学合理的无功优化方案。配电网的潮流计算是无功优化的基础。论文根据农村配电网潮流计算的特点,基于前推回代潮流算法,提出了一种节点优化编号的新方法,可以简洁、有效的记录网络拓扑结构,能够快速生成前推回代算法所需要的原始数据存储表。该套算法计算速度快,能够可靠收敛。论文将配电线路无功规划问题分成两个子问题：(1)补偿节点的选择；(2)补偿容量的最佳配置。补偿节点的选择在配电线路无功规划中具有至关重要的地位。从无功分区平衡的原则出发,定义了一种全新的矩“一次阻抗功率矩”,并提出了基于它来选择补偿节点的新方法,即把整条配电线路按“一次阻抗功率矩”分成几个区域,分区数目等于无功补偿节点数,然后在各个分区内寻找最优补偿节点,该选择补偿节点方法建立在无功分区平衡的基础上,能够有效避免补偿点分布不均匀和补偿范围重迭。在补偿位置确定的条件下,求解各补偿节点最佳补偿容量配置时,建立了多负荷水平的无功规划优化模型,采用改进的遗传算法对该模型进行求解。初始种群的好坏会直接影响算法寻优的质量和速度,着重对初始种群生成进行了优化,对有序、可动态确定各补偿节点补偿容量上限的初始种群生成策略,进行了修正,提高了优化能力。实现了各补偿节点电容器在不同负荷水平下的合理配置。提出了基于改进禁忌搜索算法的配电线路无功运行优化系统控制策略。考虑农村配电网线路并联电容器投切优化问题的特点,无功补偿对潮流影响以及负荷特定,对基本禁忌搜索算法的一些环节做了改进。主要包括二进制优化编码、“移动”的起点选择,初始解的生成方法,循环的起点选择等方面,提高了计算速度,能够满足在线运行,解决了配电线路补偿电容器的实时优化投切问题。通过算例与就地控制策略的补偿效果进行了对比,结果表明,论文提出系统控制策略,能够有效降低网损,提高电压质量,使无功得到优化运行。配电线路无功优化智能系统是对规划优化和运行优化的集中实现。该系统主要由调度室内的上位机系统,现场无功补偿控制器以及通讯叁部分组成。采用GPRS远程通信技术和网络技术实现调度室里的上位机和线路中各无功补偿控制器(下位机)之间的数据交换。下位机采集补偿点的运行参数传输给调度室里的上位机,变电站调度自动化(SCADA)系统将变电站出口的电参量也传送给上位机,上位机将这些信息作为原始数据提供给论文提出的配电线路无功运行优化策略中进行优化计算,根据优化结果将投切指令传送给的下位机,实现配电线路无功运行优化控制。软件系统,实现了灵活的拓扑维护；补偿装置运行状态实时更新显示；查询历史数据并可绘制曲线；统计线路上投切容量和无功电量等。变电站补偿容量应该是在随器、配电线路等分级补偿,使10kV母线的功率因数应达到相应指标的前提下为满足主变的一次侧达标而考虑的差额部分和主变压器无功损耗部分的总和。提出了以主变的一次侧作为补偿的考核依据,按主变压器的无功需求在二次侧进行无功动态平衡的自动控制模式。针对论文提出的农村配电网无功优化的各种优化算法,编制了相应的算法程序,并通过算例进行了测试和分析,结果验证了论文提出方法的有效性和正确性。
张云[4]2008年在《配电网中基于遗传算法的分布式发电规划》文中提出随着发电技术的进步和日益增长的负荷需求,发电容量和电力系统规模不断扩大,大电网难以灵活跟踪负荷变化、系统可靠性降低、输配电网络损耗较大以及严重的环境污染等问题逐渐暴露出来,已经不能满足当今社会对电力供应质量与安全可靠性的要求。分布式发电(Distributed Generation,DG)具有减轻环境污染、降低终端用户费用、改善电能质量、提高供电可靠性、灵活地跟踪负荷变化、能满足能源可持续发展等众多优点,因此分布式发电与大电网供电相互补充、协调,是综合利用现有资源和设备、为用户提供可靠和优质电能的最佳方式。分布式发电除了在偏远或特殊的地区作为唯一的供电电源外,大部分用户希望既能使用分布式发电供电又可以由当地电网供电,或由它们同时供电。因此配电网络必须考虑与分布式发电的配合,当大量的分布式发电出现在规划方案中时,大量的随机变化使得系统的复杂性大大地增加。传统的规划方法没有足够的能力解决含分布式发电的配电网规划问题,这主要是因为传统的规划方法都不同程度地将规划问题进行了简化,对于规划中客观存在的难以定量表达的不确定性因素缺乏较好的处理方法。本文对含分布式发电的配电网规划问题进行了较深入的分析和探讨。首先,介绍了分布式发电的概念、分类和国内外发展现状,并列举了几种分布式发电技术及其优越性;分析了分布式发电接入配电网后对其运行和规划方面的影响。其次,针对配电系统中计及分布式发电的单一规划问题,在考虑分布式发电的经济性和安全性的基础上,建立了以分布式发电投资成本最小、系统网损最小和静态电压稳定裕度最大为优化子目标的多目标规划模型。为了获得全局最优方案,应用模糊理论制定了总体满意度,将多目标优化转化为单一目标的总体优化。最后,采用遗传算法求解模型,并针对遗传算法在求解过程中暴露的缺陷,如收敛速度较慢,易早熟等现象,提出了改进自适应遗传算法。采用算例验证了规划模型制定的正确性,还证明了改进自适应遗传算法比遗传算法收敛更快,全局优化能力更强。
刘玉明[5]2013年在《基于遗传算法的配电网无功补偿系统研究及优化实践》文中进行了进一步梳理配电网无功补偿优化问题已经成为影响电网系统稳定运行的重要环节之一，针对配电网无功补偿的算法和方式的研究层出不穷，在未来面对智能化电网的基本条件下，如何实现配电网无功补偿优化的自动化与智能化控制是至关重要的，特别是针对配电网无功补偿设备的一系列控制方式，是实现智能化的基础。本文以配电网无功补偿的基本理论为基础，对配电网无功补偿的潮流计算、遗传算法以及配电网无功补偿管理系统进行了研究。首先文中对潮流计算的各种算法展开探讨，指出潮流计算的速度和收敛程度在很大程度上会影响无功补偿优化的最终效果，并以改进的牛顿法、前推回代法以及回路法进行了分析；然后对传统的遗传算法进行分析，并结合配电网多变量的特点，对传统遗传算法进行了改进，改进的主要内容包括有采取十进制编码的方式、建立适应度函数、采取自适应的方式确定交叉概率和变异概率、对交叉与变异操作实现改进，最终确定了改进遗传算法在配电网无功补偿中的应用流程；最后提出了配电网无功补偿管理系统的总体结构，认为采取多机控制的叁级结构模式较为合理，能够满足当前智能化电网发展的基本需求，能够较好地解决传统SCADA控制系统的局限性，并取得了直观、高效及扩展性强的功效，之后将该系统与青龙地区的无功补偿运行实践结合，给出了主要的操作实现功能。从整个研究过程来看，改进的遗传算法更能够有效地实现对配电网无功补偿效率的提升，同时以此为基础的配电网无功补偿管理系统的设计，实现了降低电网损耗，提升电网运行稳定性的目标，基本上满足了当前配电网无功补偿优化的实际需求。
朱伟峰[6]2009年在《基于改进遗传算法的配电网无功补偿优化配置》文中认为配电网无功补偿优化配置可以有效地降低网络有功损耗,并提高系统的电压合格率,从而降低网络运行费用,提高电能质量。本文主要研究了10kV配电网无功补偿装置的合理配置问题。本文建立了符合配电网实际情况的无功补偿数学模型,就是在保证电压质量合格的前提下,以无功补偿的投资费用和系统运行的有功网损降低的综合经济效益最大为目标函数,同时用最大、最小、一般叁种负荷运行方式代替整个规划时期的总体运行情况。在求解方法上采用遗传算法,并作了一系列的改进策略。使用了实数和整数混合编码和锦标赛的个体选择方式。采用自适应遗传算法,根据具体的进化情况来自适应调整交叉,变异概率,提供相对某个解的最佳的交叉、变异概率,确保了进化稳定,避免陷入局部最优。对于潮流计算,论文采用了适合配电网的前推回代算法,原理简单,计算效率高,收敛性能良好。最后,通过两个算例系统对提出的方法进行了计算,证明了该方法技术上是可行的且具有较好的经济性。
郭明泽[7]2011年在《配电网无功优化规划的研究及其软件开发》文中认为配电网作为电力系统的重要组成部分，它的安全、可靠、经济运行是电力用户生产生活的重要保障，由于其自身的感性负载多、线路长而复杂等特点，特别是随着经济的发展，配电网中的感性负载急剧增多，从而导致大量的无功在配电线路中流动，这不仅增加线损、耗费电能，给电力公司带来经济损失，而且严重影响人们的生产生活用电品质。改善供电质量、提高电压合格率、降低系统网损的一个重要措施之一，就要对配电网安装无功补偿装置，对无功进行补偿。在配电网哪些位置安装无功补偿装置、无功补偿装置采用何种形式、无功装置的总容量和调节级数如何选择，这就是配电网无功规划的内容。配电网无功规划不能仅凭经验，必须依靠科学、合理的优化方法对其进行优化配置，才能发挥其最大效益。因此针对实际配电网，研究一种行之有效的配电网无功优化方法具有重大意义。本文在对配电网无功补偿的必要性、无功补偿配置原则、无功补偿方式、无功补偿设备等进行深入分析的基础上，综合考虑电压水平、无功补偿投资费用和系统网损效益提出了综合费用最小的目标函数。配电网潮流计算是进行配电网优化分析的基础，选择一种适合的配电网潮流算法可以起到事半功倍的效果，本文设计开发了配电网前推回代潮流算法程序，并通过IEEE33节点配电系统对算法的高效性和正确性进行了验证。通过对配电网无功补偿点选取现状的分析比较，设计开发了负荷功率阻抗矩法的算法程序，提出了负荷功率阻抗矩法与无功二次精确矩法相结合的选点方法并确定无功补偿节点，从而为最优补偿容量的确定起到降维的效果，同时减少了无功补偿设备的投资。本文采用具有较强全局寻优能力优点更多的遗传算法对电容器无功补偿容量进行优化确定，并对遗传算法进行了适合配电网无功优化的改进，选取算例对本文的优化方法进行了计算、分析以及仿真，验证了其在配电网无功优化中的高效性和实用性，应用MATLAB开发了图形化界面软件，提高了配电网无功优化的可操作性。
赵俊光[8]2010年在《基于节点补偿容量动态上限的配网无功规划优化混合算法》文中研究表明配电网无功规划的目的是确定配电系统无功电源的最佳补偿点和最佳补偿容量,避免无功电源建设的盲目性,是保证电压质量、降低网损、提高安全性不可或缺的部分。目前有多种配网无功规划优化方法,可分为传统优化算法、智能优化算法和混合法。其中,遗传算法应用最为普遍。现有的无功规划优化遗传算法中,一般是人为事先设定补偿点个数和各点补偿容量上限后,再进行初始种群的产生。而且对于综合考虑补偿经济效益与电压质量来确定各点补偿容量上限的方法也未见报道。值得指出的是,不适当的节点补偿容量范围以及苛刻机械的电压约束会增加计算负担并进而影响解的质量。况且一个优秀的实用算法或软件不应对使用者提出太多的要求,特别是像靠经验人工确定补偿节点总数和各节点无功补偿上限值的要求,这项工作即使对经验丰富的专家也是十分困难的。本文基于遗传算法和辐射状配网的特点,提出一种新颖的将确定性方法和随机性方法进行有机组合的配网无功规划优化混合算法。算法中通过综合考虑经济效益和电压约束,提出一种动态确定节点补偿容量上限的有效方法,将其用于初始种群的生成中,可自动确定补偿节点个数及各节点补偿组数的上限值,有效压缩了算法搜索空间,且使得由此生成的初始种群中绝大部分为可行解。针对补偿经济效益和电压质量两者相互关系,提出了一种分阶段寻优策略,并引入了罚因子自适应调整机制。另外,在该算法中还有机融入了模拟退火法、智能优化配对、交叉策略及动态灾变机制,并提出了节点最大补偿容量动态阀值校对机制,有效改善了算法寻优的速度、质量以及精度。依照本文算法,在《供电网计算分析及辅助决策软件》计算平台上,编制了配网无功规划优化应用程序。将提出的混合算法应用于IEEE33节点系统、IEEE69节点系统和85节点实际配电网算例,结果表明本文提出的方法用于求解配电网无功规划优化问题时,在计算速度和精度上都是有效的。
袁远[9]2008年在《基于改进人工鱼群算法的配电网无功优化》文中研究指明电力系统无功优化是电力系统安全经济运行研究的一个重要内容之一。论文研究了基于改进的人工鱼群算法的配电网的无功优化,取得了满意的效果。论文研究了基于变异算子与模拟退火算法混合的人工鱼群算法,对算法中的变异算子进行了改进。针对变异概率选取不当时,会对算法产生不良影响的缺陷,提出了一种试探确定变异概率的方法。克服了原算法中容易造成变异行为停滞不前、易陷入局部最优解等缺点,避免算法的结构性和收敛性遭到破坏,提高了算法精确度。在已建立的配电网无功优化的模型基础上对其进行了改进,将经济性目标函数和安全性目标函数相结合。对于经济性目标函数不再以网损最小化作为评价标准,而是以货币的形式表示投资与收益,力图做到投资最少,收益最高。对于安全性目标函数,以带区域安全性指标的电压水平最好作为目标函数。将基于改进的变异算子与模拟退火算法相混合的人工鱼群算法引入到配电网无功优化中,给出了求解过程,并用c++软件编写了大型计算程序。以某城市实际的高压配电网和低压配电网进行了计算,结果表明改进算法,具有求解精度高,收敛速度快,能够全面地搜索解空间以达到最优解等优点:改进的模型和算法已在实际中得到了应用。
王丹华[10]2008年在《基于混合搜索算法的配电网最优无功补偿的研究》文中进行了进一步梳理配电网是连接输电系统与电力用户的重要环节,是电力部门直接为用户服务的窗口,其供电质量直接关系到用户的生产生活。如何在保证电压质量前提下降低网损成为电力部门急需解决的重要问题。而无功优化补偿则是解决这一问题的重要手段。本文针对目前配电网无功补偿的发展现状,对无功补偿位置选择和无功补偿容量确定以及应用于配电网无功补偿的优化算法进行了研究,并在现有研究成果的基础上进行了一定的改进,提高了其优化能力。针对配电网中补偿节点不易太多的问题,本文采用了一种充分利用配电网自身特点的新算法来确定待补偿节点的位置,降低了无功补偿优化算法的搜索空间,提高其优化效率。本文根据配电网辐射状拓扑结构,选用了适合配电网的前推回代潮流算法,针对前推回代算法需要复杂编号的问题,采用只要直接输入节点名称、无需节点和支路编号的网络分层排序处理办法,使潮流计算方便、快捷。本文采用了以自适应遗传算法、模拟退火算法以及禁忌搜索算法相结合的混合搜索算法进行配电网最优无功补偿计算。经优化算法计算可以得到各补偿节点补偿容量的最优组合,从而使电网能够在保证电压质量的前提下,有效的降低电网的功率损耗。采用C++语言编写了配电网最优无功补偿程序,分别对IEEE33节点系统和IEEE69节点系统进行计算,验证本文方法的有效性。
参考文献：
[1]. 基于电子电力变压器的配电网无功电压优化控制[D]. 崔艳艳. 华中科技大学. 2006
[2]. 基于改进遗传算法的配电网无功规划优化[J]. 高丽萍, 王建勋, 刘会金. 电力电容器与无功补偿. 2010
[3]. 农村配电网无功优化智能技术研究[D]. 谭东明. 沈阳农业大学. 2011
[4]. 配电网中基于遗传算法的分布式发电规划[D]. 张云. 河北农业大学. 2008
[5]. 基于遗传算法的配电网无功补偿系统研究及优化实践[D]. 刘玉明. 华北电力大学. 2013
[6]. 基于改进遗传算法的配电网无功补偿优化配置[D]. 朱伟峰. 天津大学. 2009
[7]. 配电网无功优化规划的研究及其软件开发[D]. 郭明泽. 杭州电子科技大学. 2011
[8]. 基于节点补偿容量动态上限的配网无功规划优化混合算法[D]. 赵俊光. 重庆大学. 2010
[9]. 基于改进人工鱼群算法的配电网无功优化[D]. 袁远. 南京理工大学. 2008
[10]. 基于混合搜索算法的配电网最优无功补偿的研究[D]. 王丹华. 东北电力大学. 2008
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