基于功率和电压组合分段的变电站无功控制

为了防止变压器分接头频繁动作,提出根据有功、无功和系统电压组合分段的方法来进行变电站电压无功的优化控制。该方法采用人工神经网络预测负荷和系统电压,并用计算潮流的方法计算出变压器低压侧归算到高压侧的电压,然后依此电压按变压器分接头动作次数的限制进行初步组合分段。因电压质量比分接头次数的限制更为重要,如果初步组合分段后的电压合格率不满足要求,则将电压合格率最低的段分为两段重新优化,直到满足要求为止。对于电容器,为了减少有功和电压损耗,在不发生倒送无功的情况下应尽量多投入。但在负荷较轻、系统电压太高时则应全部退出。此外,电容器可轮换投切,故对动作次数无需再限制。工作时依据已发生的实际数据,重新预测后续值并修正分段以使控制更切合实际。该法克服了仅按照有功或无功分段的缺陷,提高了控制的准确性。仿真算例证明了该法的有效性。     

电力系统时变无功优化算法

根据电力系统实际运行中负荷不断变化的情况,提出了一种新的电力系统时变无功优化算法。从负荷曲线的特点出发,结合设备的动作次数的约束,提出利用遗传算法进行智能化负荷分段的方法;利用免疫系统的免疫信息处理机制和自动调整动量系数的自适应因子的粒子群算法,从整体上获得系统的最优控制方式。IEEE-30算例分析表明,该方法有效减少了补偿设备和变压器分接头的动作次数,明显降低了系统在一天内的网损。     

具有变压器分接头和补偿动作次数限制的无功优化

针对装有可调变比变压器和补偿电容的电力系统,提出了一种在电力市场模式下进行分段计算的无功优化算法。该方法采用了遗传算法和Alopex方法相结合,能够在满足当日内变压器分接头和补偿电容动作次数约束和电压合格率的条件下,有效地降低网损。通过对IEEE 14节点的计算结果表明,此方法是可行的。     

具有变压器分接头和补偿动作次数限制的无功优化

针对装有可调变比变压器和补偿电容的电力系统,提出了一种在电力市场模式下进行分段计算的无功优化算法.该方法采用了遗传算法和Alopex方法相结合,能够在满足当日内变压器分接头和补偿电容动作次数约束和电压合格率的条件下,有效地降低网损.通过对IEEE-14节点的计算结果表明,此方法是可行的.     

基于一种改进蚁群算法的动态无功优化

为满足并联电容器开关或有载调压变压器分接头等离散控制设备最大允许动作次数的限制,根据负荷变化情况提出采用全天各时段的离散控制设备延缓动作时间来避免不必要的调节。运用层次聚类法和引入种群多样性思想,提出一种求解动态无功优化的改进蚁群算法。该算法用各时段的离散控制设备动作次数修改初始信息素;在每个时段优化过程中,对系统各节点灵敏度进行聚类分析后确定信息素变化量,并用离散控制设备的动作次数对其修改。通过对IEEE 14节点系统进行的仿真计算验证了所提方法的可行性和有效性。     

计及控制设备动作次数约束的动态无功优化算法

将全天各负荷母线的有功和无功变化曲线分为24个时段,用控制变量的数学表达式描述有载调压变压器分接头和可投切并联电容器组的动作次数约束,提出了完整的非线性混合整数动态无功优化模型,并提出采用非线性原对偶内点法内嵌罚函数的方法求解该模型.在优化过程中较好地解决了变量离散化和控制设备动作次数限制之间的配合问题.以一个实际系统作为算例,分析了不同最大动作次数约束取值对动态无功优化结果的影响,并与单点静态优化计算结果进行了比较,以比较结果验证了该算法的正确性和有效性及在限制控制设备动作次数方面取得的成功.     

基于多种群蚁群算法的多目标动态无功优化

为在负荷变动条件下提高动态无功优化控制变量的调节效率和满足全天动作次数的限制,将全天电能损耗最小、有载调压变压器分接头动作次数和电容器投切次数分别最少作为目标函数,建立新的多目标动态无功优化模型.针对该模型提出改进的多种群蚁群算法,利用多种信息素交换方式,满足动态无功优化多目标、强时空耦合的特点,避免了蚁群算法陷入局部最优解.通过对 IEEE14、IEEE 30系统计算验证模型和算法的可行性和有效性.结果表明:该模型和算法能够降低系统能量损耗,提高电压质量     

自适应免疫粒子群算法在动态无功优化中应用

根据电力系统实际运行中负荷不断变化的情况,提出了动态无功优化问题的完整数学描述和计算方法。从负荷曲线的特点出发,结合设备动作次数约束,提出利用遗传算法进行智能化负荷分段的方法。利用引入免疫系统的免疫信息处理机制和自动调整动量系数的自适应因子的粒子群算法,从整体上获得系统的最优控制方式。IEEE 30节点系统算例分析表明,该方法有效减少了补偿设备和变压器分接头的动作次数,其中节点12电容器组的投切次数由6次降为2次,且系统在一天内的有功损耗由1.2413p.u.降为1.1554p.u.。     

配电网无功电压控制的一种新算法

在配电系统中，通过适当的投切电容器和改变带负载调压变压器分接头的档位，可使系统在满足电压要求的前提下网损最小。然而，在实际运行中，频繁的投切电容器和改变变压器分接头档位，会使开关和分接头寿命降低。本文在计及电容器开关和变压器分接头动作次数总量限制的条件下，提出了一种基于非线性原对偶内点法的无功电压控制方法。算例结果表明，该方法比动态规划算法的计算速度有较大提高。     

变电站电压无功控制范围的整定计算方法

现有变电站电压无功控制装置的控制策略主要是依据九区域图法。文中根据一天24h各负荷点的有功和无功负荷曲线进行全网离散无功优化计算，并以此为基础提出了变电站电压无功控制装置控制范围的整定计算方法。既考虑了对受控变压器低压侧母线电压和高压侧无功功率的最优变化曲线的跟踪，又顾及了减少变压器分接头动作次数的要求。用广州鹿鸣电网的计算结果和变电站电压无功控制装置的模拟试验结果验证了所提出的方法的合理性和有效性。     

动态规划法在配电网电压无功控制中的应用

提出利用动态规划法解决配电网电压无功控制问题。基于对主变每时段的负荷、馈线每部分的负荷和主变高压侧电压的预测值，利用动态规划法（DP法）确定主变分接头、并联电容器和馈线电容器的优化动作方案，从而使配电网的网络损耗最小，主变低压倒电压与其理想值的偏差最小，主变的功率因数尽可能的高，约束条件包括主变分接头、电容器一天内最大操作次数，馈线电压允许范围，主变功率因数的允许值。为了说明这种方法的有效性，我们将其应用到沧州电力公司某变电站的部分系统中进行无功电压控制。     

考虑相邻时段投切次数约束的动态无功优化启发式策略

在开关日动作次数约束基础上,考虑分接头挡位的相邻时段动作次数约束,建立了一种更加实用的动态无功优化新模型。按照"先投先切、后投后切"原则,将同一母线的多个电容器组等效为1个集中变量,并根据其中的电容器组个数来确定等效变量的动态约束值。由此,既满足了电容器的实际动态约束,又减小了模型的变量规模。在求解动态无功优化问题时,以混合智能算法为基础,提出处理动态约束的启发式调整策略,采用稀疏技术,有效提高了算法的效率。IEEE14与IEEE30节点系统和一个实际系统的仿真结果验证了所述模型的正确性和算法的有效性。     

配电网时变无功电压优化方法

为降低电能损耗、提高功率因数和保证终端用户的电压质量,针对考虑负荷变化时配电网补偿调压设备的优化控制问题,提出了完整的模型及求解算法。根据系统负荷曲线变化趋势,提出按单调性初步分段进而采用融合的思想使分段数满足补偿调压装置的动作次数约束。应用粒子群优化算法从整体上获得系统一天内的电容器组及有载调压变压器分接头的最优运行方式。算例分析结果表明,这种分段处理方法不仅考虑了负荷的周期变化,而且使控制方案更为简洁、有效。     

配电网无功优化的分时段控制策略

为改善电压、降低损耗、简化控制，根据负荷水平及其变化趋势，对已装有补偿电容和在变电站装有有载调压变压器的配电网，提出了分时段优化控制的策略，开发了次日运行中电容器投切和调压变压器变比调节的模型和算法。应用改进的退火选择遗传算法，该算法对于每一负荷时段可得出该段的最优运行方式；计算一天所有负荷段即得出次日电容器投切和调压变压器变化调节的运行表。该模型易于满足电容器投切和变压器调节次数的限制。文中还分析了有载调压变压器调节电网电压水平的作用和变压器铁耗的影响。算例结果表明该算法不但能有效地降低电能损耗，而且控制简单。     

沧州电业局调度自动化系统应用功能的开发

通过对调度自动化系统主站端进行功率因数计算;电容器投切容量及统计分析;实时线 变损计算和实时无功优化计算等应用功能的开发。充分发挥和利用了调度自动化系统的现有资源,使无功电压管理工作有了新进展,无功补偿设备得到了合理的分布,有载变压器得到了充分的利用。降低了线损率,提高了电压合格率。     

考虑多种无功补偿装置协同优化的电压控制方法

为了应对电力系统扰动带来的稳态及暂态电压波动问题,以静止无功补偿器（static var compensator,SVC）、电容器组（capacitor bank,CB）、有载调压变压器（on load tap changing,OLTC）和同步调相机（synchronous compensator,SC）为综合性无功补偿装置,提出了一种考虑多种无功补偿装置协同优化的电压控制方法。建立多目标电压控制模型,引入多目标权重系数计算方法,并基于水循环算法（water cycle algorithm,WCA）进行模型求解。通过仿真算例验证了所提方法的有效性。     

基于改进遗传算法含OLTC风电系统电压控制

为了克服风电波动使电压难以控制的问题,建立了以电压安全、网损和电压比调节裕度为目标的多有载调压变压器（on-load tap changer,OLTC）协调优化模型,以便带负荷切换电压比,使调压更灵活有效;结合风速Weibull分布和风电机组出力特性,将风电机组有功出力划分为若干区间,采用区间均值参与多OLTC协调优化,以确定电压比调节方案,并估计电压安全的概率;为改善遗传算法的全局收敛性,采用整数编码,综合概率生存和最优保留策略选择子代种群,并依据随机配位数组和变量约束内的随机数组对子代个体进行交叉变异,以用于风电系统中电压比优化调节方案计算。算例表明：合理选择目标权重和划分风电波动区间,电压比优化调节方案能确保较高的电压安全概率;改进遗传算法可有效地降低普通遗传算法就近取整的控制误差;电压安全目标的权重越小,风电出力划分的区间数越少,越不利于系统电压安全;风电机组有功出力越低的区间组合,目标函数值越小,系统电压越安全。该方法用于含风电的电力系统,可提高电压比优化调节方案电压控制的精度及电压安全的概率。     

Fuzzy dynamic programming approach to reactive power/voltagecontrol in a distribution substation

A fuzzy dynamic programming (FDP) approach is proposed for solving the reactive power/voltage control problem in a distribution substation. The main purpose is to improve the voltage profile on the secondary bus and restrain the reactive power flow into a main transformer at the same time. To reach our objectives, the load tap changer (LTC) usually installed in a main transformer is employed to adjust the secondary voltage and the capacitor connected to the secondary bus is employed to compensate the reactive power flow for the load demands. We first forecast the real and reactive power demands of a main transformer and its primary voltages for the next day. With these forecasting data at hand, a fast LTC tap position estimation formula that takes the load models into account is derived to effectively reduce the computational burden for the proposed approach. Practical constraints on bus voltage limits, maximum allowable number switching operations in a day for the LTC and capacitor and the tolerable worst power factor for a main transformer are also considered. To demonstrate the usefulness of the proposed approach, reactive power/voltage control at a distribution substation within the service area of Taipei City District Office of Taiwan Power Company is investigated. It is found that a proper dispatching schedule for the LTC and capacitor can be reached by the proposed approach     

计及负荷特性的配电网多时间尺度电压控制及协调修正

针对第三方光伏电源大量并入配电网的市场背景,提出了一种计及负荷特性及光伏无功成本的配电网电压协调控制方法。该方法分为日前优化和实时优化两个阶段。日前优化以网损及有载调压变压器和并联电容器组动作成本最优为目标,优化产生未来24h有载调压变压器分接头和并联电容器组动作方案;日内优化中建立了光伏电源无功输出成本模型,以网损和光伏无功成本最优为目标,通过优化光伏无功输出消除预测误差产生的影响,并增加了对日前优化的校正环节。同时,为了能在工业负荷和商业负荷占比较高的地区达到更好的优化效果,在无功优化中考虑了负荷静态电压特性,建立了考虑负荷特性的潮流计算模型,改善了优化效果。通过实例仿真表明,所提出的协调控制方法能够很好地消除预测误差对实时运行的影响,平抑电压波动,减少控制成本。