基于广域无功控制的配电网电容器优化投切

论文摘要

随着人民生活水平的逐步提高和社会的不断进步,用户对电能质量的要求也越来越高,而电力系统保证电压质量的基本条件就是无功功率的平衡。由于大多数的用户为感性的负荷,因此现代电力系统中多采用电容器作为无功电源。为了减少无功电流在配电网及输电线路上的输送,降低有功功率损耗和减少线路的投资,要求用户在配电网中进行无功补偿。首先,本文对配电网无功补偿的原则、装置和方式进行了深入的研究,分析了影响电容器组投切的几种因素。针对配电网潮流计算的特点,建立了一种可靠的配电网无功优化的控制模型,在该模型下配电网无功优化潮流的计算方法为前推回代的方法,该模型更加贴切和全面的模拟了配电网中的无功分布情况,对配电网的无功补偿具有更好的指导意义。其次,本文对遗传算法进行了深入的研究,并且对遗传算法应用到配电网无功优化后的优缺点进行了详细的分析。针对传统遗传算法的不足,本文将广域控制理论与遗传算法相结合,提出了一种新算法:广域遗传算法。该算法采用广域优化的三个指数对遗传算法进行了更新,能够在短时间内找到问题的最优解,且和传统的遗传算法相比更加有效。最后,本文将广域遗传算法应用到配网无功优化中,结合广域测量的实时技术,运用Matlab编写了广域遗传算法的电容器优化投切程序,并将其运用到配网无功优化的模型中去,得出电容器的最优投切方案,并运用实例证明了该方法的优越性和有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 配电网潮流计算方法的研究现状
• 1.2.2 各种潮流算法比较
• 1.2.3 无功优化补偿算法的研究现状
• 1.2.4 各种优化算法比较
• 1.3 广域测量系统发展现状及趋势
• 1.4 本论文的主要工作
• 第2章 配电网无功优化控制模型
• 2.1 配电网无功补偿概述
• 2.1.1 配电网无功补偿的原则
• 2.1.2 配电网无功补偿的装置
• 2.1.3 配电网无功补偿的方式
• 2.2 电容器投切概述及主要影响因素
• 2.2.1 电容器组无功补偿概述
• 2.2.2 负荷状态水平
• 2.2.3 电压水平
• 2.3 配电网无功优化控制的模型
• 2.3.1 配电网无功控制的原则
• 2.3.2 配电网元件的模型
• 2.3.3 配电网无功优化控制模型
• 2.4 本章小结
• 第3章 广域控制下的配电网潮流计算
• 3.1 广域无功控制系统
• 3.1.1 WAMS 的结构与特点
• 3.1.2 WAMS 的延时对控制的影响
• 3.1.3 基于WAMS 的广域无功控制系统
• 3.2 配电网潮流计算特点
• 3.3 配电网前推回代潮流算法
• 3.3.1 以功率计算配电网潮流
• 3.3.2 以电流计算配电网潮流
• 3.3.3 收敛性检验
• 3.3.4 流程图
• 3.4 基于广域控制下潮流计算的网损
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于广域遗传算法的配网无功优化
• 4.1 遗传算法
• 4.1.1 基本原理
• 4.1.2 基本操作
• 4.1.3 遗传算法的流程图
• 4.1.4 遗传算法的优缺点分析
• 4.2 基于Matlab 的广域遗传算法无功优化
• 4.2.1 广域优化的三个指数
• 4.2.2 程序设计思想
• 4.2.3 程序的步骤和流程图
• 4.2.4 程序的功能和特点
• 4.3 算例和结果分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 论文摘要