基于粒子群算法的电力系统无功优化及补偿点的确定

根据简单交流电路的电压电流特性推导出节点电压临界崩溃的条件,提出了无功裕度的概念.根据节点无功裕度的排序确定了电力系统无功补偿点,并在此基础上用粒子群算法进行电力系统无功优化.该方法使电力系统无功分布更合理,实现无功就地补偿.IEEE 14节点算例的仿真结果表明该方法是有效和可行的.     

基于启发式能量函数的电力系统无功规划优化

将基于启发式能量函数观点的无功裕度运用到电力系统无功规划优化中,根据系统中各节点的无功裕度排列顺序确定无功补偿节点,并运用改进的自适应遗传算法对电力系统无功进行规划优化。在所建立的无功优化数学模型中,综合考虑了通过安装无功补偿装置所降低的有功损耗和安装无功补偿装置投资两者的综合费用最小。通过IEEE 30节点算例表明,该方法使系统中的无功电源得到合理地配置,有效的降低了系统的有功损耗,提高了电力系统的电压稳定性。     

基于粒子群算法并计及静态电压稳定性的电力系统无功规划

提出了基于改进粒子群优化算法的无功规划方法,该方法有效提高了初始粒子的质量,消除了传统粒了群优化算法的边界振荡现象,利用电压稳定裕度指标对系统负荷节点进行排序,选择其中电压稳定性较薄弱的节点作为无功补偿装置的安装点,将电压稳定裕度最大作为无功规划的目标函数之一,以改善系统的静态电压稳定性。该规划方法在IEEE30节点系统的应用结果表明其在降低网损的同时能够有效提高负荷节点的电压稳定裕度。     

基于改进型纵横交叉算法的电力系统无功规划优化

<正>将纵横交叉(CSO)算法应用到电力系统无功规划优化问题,并对CSO算法进行改进。运用混沌映射产生分布均匀的初始解,引进纵交叉微算子,并将量子粒子群算法搜索机制与CSO结合,增加算法的搜索能力。利用电压稳定裕度指标,找寻系统电压稳定性较薄弱节点,将其作为无功规划节点,并将综合规划费用和电压稳定裕度指标写入目标函数,追寻综合规划费用最低的同时提高电压稳定性。通过IEEE-30节点系统的仿真,验证了该规划方法和算法的有     

平衡节点无功约束的连续潮流法静态负荷裕度

为了分析发电机无功约束对负荷裕度和临界电压的影响,基于连续潮流算法提出了平衡节点无功约束的负荷裕度方法。该方法克服了传统连续潮流算法中因忽略平衡节点无功约束问题或更换平衡节点而造成的负荷裕度和临界电压计算不准确的弊端。该算法对达到无功约束极限的平衡节点采用了节点类型转换方法即由Vθ节点转换为Qθ节点,通过负荷节点功率变动态导纳方法,解决了电力系统天网性质造成的节点导纳矩阵病态问题。通过New England-39 Bus算例仿真表明,平衡节点无功约束减小了负荷裕度,加速了系统电压崩溃。该算法概念清晰,计算简单,具有较好的合理性与实用性。     

电力系统无功补偿点的选取及优化方法

提出了以局部电压稳定L指标为基础的负荷节点电压稳定裕度概念和改进的粒子群优化算法。首先利用负荷节点电压稳定裕度识别系统电压弱节点,以此作为无功补偿点,该裕度不受负荷增长方式的影响,具有确定的上下界。然后以有功网损最小为目标函数,建立电力系统无功优化数学模型,进而提出改进的粒子群算法。该算法中引入"飞回"策略及二次插值算子,提高了算法的局部搜索能力和收敛速度。该方法使系统无功得到平衡,无功源得到合理配置。最后,对IEEE 30节点系统进行无功优化,Matlab仿真结果表明了所提方法的有效性。     

基于局部电压稳定指标的裕度灵敏度分析及应用

提出一种基于局部电压稳定指标的裕度灵敏度分析新方法。以局部电压稳定指标为基础推导出负荷节点电压稳定裕度,该裕度具有确定的上、下界,且不受负荷增长方式影响;利用负荷节点电压稳定裕度有效识别了系统电压弱节点和弱节点集合;定义局部电压稳定指标的裕度灵敏度,确定与弱节点集合强相关的负荷节点,分析弱节点集合邻域节点无功波动对弱节点集合电压影响程度;最后将所提方法应用于系统无功补偿装置配置中,典型系统的仿真结果证明了所提方法的可行性和有效性。     

用于改进潮流计算中PV-PQ节点类型转换逻辑的非线性规划模型

由于无功容量的限制,电力系统潮流计算中经常要进行PV-PQ节点类型转换,传统转换逻辑容易引起数值振荡,甚至错误识别节点类型而导致潮流发散。针对该问题,文中提出一种非线性规划模型以改进PV-PQ节点类型转换逻辑,采用现代内点算法求解。模型以无功容量作为约束条件,通过目标函数控制系统电压,避开了节点类型转换。同时,无功的优化配置可以增强维持系统电压的能力,增大无功裕度;结合现代内点法求解,模型表现出了处理大规模和重负荷系统的优良性能。对IEEE-118系统和一个实际系统的仿真验证了该模型的优势。     

基于能量信息的电压稳定性量化指标研究

针对系统电压主要受无功影响的特点,从能量的角度,首先建立了考虑无功补偿和不考虑无功补偿条件下的节点能量函数模型,然后讨论了无功注入集合、电压和能量之间的关系,以此为基础,提出了基于能量信息的电压稳定性量化方法.该方法以无功注入集合影响下的有效能量为基准,以对应节点电压变化的能量值作为量化电压稳定性的裕度指标.将裕度指标随电压变化的灵敏度作为趋势指标,初步探讨了系统多种运行方式下,即由发电机无功出力、无功负荷以及电容器补偿等不同无功注入成分变化影响下的量化指标变化情况以及电网拓扑结构变化影响下的量化指标变化情况.在IEEE 30母线系统中对所提指标进行仿真,结果验证了该方法对评估电力系统电压稳定性的有效性和可行性.     

电压静态稳定裕度法确定无功补偿点

采用基于一种快速计算负荷节点电压静态稳定裕度的实用方法，确定各负荷节点的无功缺额程度，并根据系统的实际情况，选择无功缺额最大的几个负荷节点作为无功补偿点。该方法综合考虑了系统的实际电压水平和无功缺额情况，使无功补偿点的选择更加合理。并比较了另外两种常用的无功补偿点选择方法，进一步验证了该方法的有效性。     

考虑大规模光伏和风电接入的主动配电网无功电源综合规划

不断攀升的可再生能源渗透率造成配电网电压越限问题突出。提出了一种基于综合时序灵敏度法与无功补偿候选节点聚类分区相结合的无功电源接入选址及容量优化配置方法。首先,提出应用综合时序无功电压灵敏度法确定无功补偿接入候选节点;接着,对配网节点进行聚类分区,以确定无功补偿的选址;此外,为了实现多种无功补偿电源的主动控制,还制定了三级无功电压运行控制策略以确定各种措施的运用顺序;最后,对改进的IEEE 33节点算例进行仿真分析,结果表明规划结果能有效解决间歇性分布式电源大量融入后引起的电压越限问题,并有较好的经济性。     

农村配电网无功补偿最佳优化配置

针对目前农村配电网规划存在无功补偿方式及补偿点选取盲目情况。通过详细分析和综合比较目前常用的几种无功补偿方式,得出农村配电网无功补偿的最佳方式。对当前一些无功补偿最佳配置点寻优算法进行利弊分析,结合所选取的补偿方式提出的一种按管理区域划分的分区改进型遗传算法,并进行无功的最佳优化。采用该算法对IEEE30节点系统和实际配电供电网络系统进行验算,结果表明该算法既具有收敛速度快、稳定性好和可控性强优点,同时在改善无功补偿效果上优势明显,具有一定的实际应用价值。     

基于瞬时对称分量法的电网无功补偿方法

针对电网无功补偿需测量相角,无法实现实时补偿的问题,提出一种实时求取系统无功功率的方法,它将瞬时无功理论和对称分量法相结合,利用实时序分量功率实现系统无功补偿,并将其应用在有电弧炉的配电网系统中。MATLAB仿真表明:该方法可以实现三相不平衡系统的无功功率补偿且没有时间延迟,从而保证了无功功率的稳定,解决了无功功率波动引起的电压波动问题。     

基于电动汽车无功补偿的配电网电压调控策略

大规模电动汽车充电负荷将加重局部配电网节点电压偏离标称电压程度,且在时间和地点上具有随机性,传统无功补偿方式虽能解决上述问题但经济性较差。因此,提出了一种基于电动汽车无功补偿的电压调控策略,该策略通过有效调节充电机的运行功率因数,对节点进行无功补偿的同时改变充电有功功率,从而在保证节点电压安全稳定的同时又不降低配电网经济性。通过分析符合国内一二线城市特征的工作区域的出行行为特性和充电机变功率因数运行特性,计算了充电机运行功率因数的可调控范围,进而提出了以接入某节点的所有电动汽车充电机运行功率因数为优化变量,以减小节点电压与额定值差距、减小电压波动、电动汽车单位时间段内充入电量尽可能多为优化目标的节点电压调控模型,并采用免疫优化算法对该模型进行求解。最后以实际局部配电网为例,通过仿真验证了该策略的有效性。     

N+1混合无功补偿系统的研究

提出了一种采用N组电容器和1台静止无功补偿器构成的N+1混合无功补偿系统,电容器组采用2进制编码。给出了2进编码电容器组的投切策略和基于瞬时无功功率理论的静止无功补偿器的控制方法。与传统的电容器无功补偿结构相比,该混合补偿结构可实现连续无功补偿;与单独的静止无功补偿器相比,可大大降低成本。无功补偿案例的仿真结果验证了上述系统和方案的正确性和有效性。     

基于灵敏度分析与最优潮流的电网无功/电压考核方法

针对电网的无功/电压水平考核问题,提出了一种综合应用灵敏度分析和最优潮流的实用化考核方法.当供电公司所辖电网内有节点电压越限时,通过计算各负荷节点的注入无功功率对节点电压变化的灵敏度,可以直接根据考核点的电压偏差求得相应的无功功率偏差;当所有节点电压都在规定范围内时,以全网有功网损最小为目标函数进行最优潮流计算,求得各节点的最优无功补偿量.该方法考虑了电网运行的安全性和经济性,考核结果可以为供电公司实施关于无功/电压水平考核的奖惩提供科学的决策依据,同时也可以对供电公司合理进行无功补偿起到指导作用.     

提高系统无功备用容量的多目标无功补偿规划

系统的无功备用容量越大,其电压稳定裕度越大,为此提出了提高系统无功备用容量的多目标无功补偿规划。在系统无功备用容量定义基础上,推导出各负荷节点无功补偿对于提高系统无功备用容量的灵敏度和降低有功损耗的灵敏度,并将综合灵敏度大的负荷节点作为候选无功补偿点;提出了多目标优化的自适应免疫算法,以其提高系统无功备用容量的多目标无功补偿规划优化求解,且在IEEE-30节点系统中分析补偿前后系统电压稳定裕度。将补偿后的相关指标与普通的免疫算法所得指标比较的结果表明,所提方法正确可行。     

基于粒子群算法的配电网无功补偿优化规划

无功补偿优化配置在电力系统规划设计中有着重要的作用.文中建立了针对10 kV配电网的无功补偿优化配置的数学模型,以配网年电能损失费用与折合为等年值的无功补偿设备的投资费用之和最小为目标函数,以无功平衡、电压合格等为约束条件.求解方法上,采用了改进的粒子群算法,使算法能更好地适应问题的求解.算例结果表明,该方法技术上可行且具有较好的经济性.     

考虑抑制MIDC后续换相失败风险的节点差异化动态无功补偿方法研究

多馈入直流系统(multi-infeed direct current,MIDC)多回直流间电气联系紧密,交流侧故障导致的换相失败若无干预极易引发后续连锁反应直至直流闭锁,严重毁坏系统安全稳定。动态无功补偿装置可在电压跌落瞬间为换流母线提供有效支撑,抑制直流后续换相失败风险,但由于配置成本较高,大规模应用仍较为困难。为合理降低动态无功补偿配置成本,提高配置方案的经济性和实用性,提出一种考虑抑制MIDC后续换相失败风险的节点差异化动态无功补偿方法。首先对后续换相失败发生机理进行分析,提出一种抑制后续换相失败风险效果的评价指标;根据节点特性对候选补偿节点进行了换相失败关联度的评估和预分区;建立了抑制后续换相失败风险的节点差异化动态无功补偿装置配置模型,利用基于精英改进策略的“教与学”优化(teaching-learning-based optimization,TLBO)算法求解该模型,得到了灵活考虑经济效益与无功补偿效果的动态无功补偿装置差异化配置方案;最后在PSD-BPA和MATLAB联合仿真平台上,用华东电网实际算例验证了所提方法的合理性与有效性。     

基于节点补偿容量动态上限的配电网无功规划优化混合算法

基于遗传算法和辐射状配电网的特点,提出一种新颖的将确定性方法和随机性方法有机组合的配电网无功规划优化混合算法.该算法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,可自动确定补偿节点总数及各补偿节点补偿组数的上限值,有效压缩了算法搜索空间,并使得由此生成的初始种群中绝大部分为可行解.针对补偿经济效益与电压质量两者之间的相互关系,提出一种分阶段寻优策略,并引入惩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阈值校对机制,有效改善了算法寻优的速度、质量及精度.对IEEE 33节点系统和多个实际系统算例分析验证了所提出的算法在工程应用中的优越性及实用性.