电力系统无功优化研究综述

介绍了考虑多目标函数时无功优化模型的建立与解决方法,在总结了传统优化算法的基础上着重介绍了已经改进的智能优化算法和混合的智能优化算法在无功优化上的应用,简单介绍了动态无功优化的几种优化算法,并对今后无功优化的研究方向做出了展望。     

基于粒子群算法的含光伏电站的配电网无功优化

对于含光伏电站的低压配电网,电压等级降低了,输电线路上的电压降不仅受无功功率的影响,有时有功功率引起的电压波动更加明显.由于有功和无功引起的电压变动分量是代数和的关系,因此无功补偿在一定程度上可以弥补有功功率变动造成的电压波动问题.以系统运行成本最优为目标函数,包括采用补偿措施后减小的配电网功率损耗费用和加装无功补偿装置的费用2个部分,建立含光伏电站配电网的无功补偿优化数学模型.该模型考虑了光伏电站并网逆变器的无功调节能力,采用改进的多组织粒子群算法对规划模型进行求解,通过算例分析验证了该模型与算法的可行性和有效性.     

基于改进蚁群算法的电网无功补偿优化控制研究

电力系统无功功率补偿控制是个综合非线性问题,利用改进蚁群算法建立以电网电压畸变为约束条件、以电压和无功综合满意度达标为目标函数的无功优化综合数学模型。结合IEEE 14系统,对基于改进蚁群算法无功优化配置方案进行了仿真分析。结果表明,利用改进蚁群算法建立的无功补偿模型能够精确地进行电网无功功率的补偿,是无功优化控制的一种理想模型,具有一定的科学研究价值。     

电力系统无功优化模型及算法研究

综述了无功优化问题经典模型以及在电力市场模式下考虑负荷变化影响、分布式电源接入等当前较热的无功优化模型.阐述了常规优化算法、智能优化算法及其改进算法以及上述算法的混杂算法在电力系统无功优化中的应用情况及存在问题,分析了各种算法的优缺点.最后指出了无功优化当前存在的问题,并指出随着智能电网的发展,提出相应的无功优化模型、...     

一种基于潮流追踪的电力系统无功控制分区方法

提出了一种基于潮流追踪和凝聚算法的电力系统无功控制分区方法.该方法通过无功潮流追踪,确定无功源节点对各个节点无功输入的贡献比例,以此量化系统节点之间的无功耦合程度.在此基础上,定义了节点之间的距离,进而采用凝聚算法对系统所有节点进行聚合,并确定最优分区数目.IEEE 39节点和IEEE 118节点系统的分析计算验证了所述方法的有效性.所得无功控制分区能使分区内部的无功功率基本平衡,且能随系统运行条件的变化而变化.所提分区方法计算便捷,在实际系统中具有一定的应用价值.     

伪并行遗传算法在无功优化中的应用

在无功优化中，应用矩阵奇异值分解理论，引入了静态电压稳定裕度最大化目标和并行遗传算法思想，提出了用于无功优化的伪并行遗传算法。该算法在一定程度上避免了常规遗传算法容易出现的“早熟”现象，收敛速度也有一定提高。对Ward＆Hale 6节点和IEEE 14节点系统进行了测试，计算结果表明，本文所提模型和算法是合理可行的。     

无功辅助服务市场分析

电力市场下的无功管理和定价对电网公司的运行和经营具有重要意义，但是到目前为止无功市场还处于初级阶段，也没有成熟的模型可供参考。就无功特点和重要性进行了阐述，提出有必要建立无功单独收费的市场，并且对无功收费的模式进行了探讨。对无功市场的建立具有一定的指导意义。     

基于分解的智能优化算法在电力系统无功优化中的仿真研究

电力系统无功优化是一个多目标优化问题,在传统无功优化模型的基础上,建立了以有功网损最小和无功补偿成本最少为目标函数的多目标无功优化仿真模型.采用MOEAD算法求解多目标无功优化模型.仿真结果表明,采用MOEAD算法求解多目标无功优化问题,能够有效降低有功网损,减少无功补偿成本,而且计算速度快、计算性能好.     

发电机无功储备的定义和评估

从发电机无功储备的有效性和方向性2个角度,定义了4种发电机无功储备,建立了最小发电机无功储备的计算模型,并提出了基于粒子群优化算法的求解方法。算例分析表明,所提定义清晰地揭示了发电机无功储备的构成,便于无功储备的定量分析和研究;所得最小无功储备分析结果有助于充分利用发电机的无功电压控制能力,提高系统运行的经济性,对评估系统无功储备的充裕性和系统的静态电压稳定性也具有一定的价值。     

改进粒子群算法在无功优化中的应用

建立了无功优化的数学模型,针对粒子群算法易陷入局部最优解、收敛精度差的缺点,将改进粒子群优化算法应用到电力系统无功优化中。对粒子群的速度公式进行了改进,并在算法中引入反正切惯性权重和阈值来增强搜索全局最优解的能力。通过对IEEE30节点的算例仿真,证明改进后的粒子群算法在电力系统无功优化问题上具有一定的可行性。与PSO的结果对比表明该算法在一定程度上提高了计算的精度。     

电力市场初期两部制无功定价方法

提出了一种电力市场初期的两部制无功定价方法,以有功电能成本和无功电量成本最优为目标函数,以潮流方程为等式约束,以运行及安全约束为不等式约束。建议的内点非线性规划法原理简单、计算量小。所提两部制无功电价模型的核心想法为:一方面,提出电力市场下无功源以运行成本参与竞争,以解决现有的一部制电价对无功的运行成本补偿不足的问题;另一方面,提出一种新的无功容量电价分解方案,以解决现有的一部制电价对无功投资成本回收不明确的问题。电量电价加容量电价形成了建议的两部制无功电价。IEEE-30节点系统算例验证了建议的无功优化算法和无功价格模型的有效性和实用性。     

10 kV配电网的无功优化计算

采用基于逆流编号法的前推回代法和改进的遗传无功精确矩混合算法来计算电力系统网络潮流,为此,提出一个10 kV配电网无功优化的数学模型.优化计算分两步进行:先以无功二次精确矩确定无功补偿点,然后用改进遗传算法来确定补偿点的补偿容量,避免了遗传算法可能产生的随意性和盲目性,寻优方向明晰,收敛速度加快.这样的无功优化计算,能更有效地提高配电网的电压合格率,降低网损,得到最佳的投资回报效益.     

结合灵敏度分析的遗传算法应用于配电网无功补偿优化规划

以配电网全年电能损耗和无功学设备投资之和最小为目标，考虑了系统不同负荷下的运行方式，建立了无功补偿规划的数学模型，根据配电网节点多，计算最大的特点，提出了结合灵敏度分析的遗传算法的求解方法，提出了容性无功功率和感性无功功率的补偿规划原则。     

基于一种新待补偿点定位法的配电网络无功优化

采用一种新的待补偿点确定算法以优化待补偿点的位置和个数.通过减小无效的解空间,结合自适应遗传算法,可进一步提高无功优化的效率和质量.文中以配电网年电能损失、无功补偿设备投资和补偿点固定安装费用之和最小为目标,建立了无功优化的数学模型,并用IEEE 33节点算例验证了该方法的有效性.     

具有变量范围约束的电力系统潮流算法及其应用

本文提出一个具有变量范围约束的电力系统潮流新算法,其变量的取值可以是不等式约束规定的范围。新算法可使潮流计算更快捷方便,符合实际要求;可以清楚揭示电压变化与无功补偿之间的关系,并作为优化系统无功配置的一种优化方法;基于新算法并运用随机生产模拟,开发了潮流自动计算程序,可满足年度逐小时潮流自动计算的要求;基于新算法提出一个全新的无功优化算法,通过扩展的具有变量范围约束的电力系统潮流方程,将目标函数值作为方程中的一个参数,逐次收缩目标函数值,将无功优化问题转化为一系列求解非线性方程组的一维优化搜索过程,并可拓展为最优化问题的一类新算法。通过算例验证了算法的有效性。     

基于改进遗传算法的配电网无功优化

针对传统遗传算法在电网无功优化领域应用中存在的不足,结合配电网的特征,建立了综合考虑全年网损、电压品质和补偿设备投资的无功优化数学模型。同时应用自适应遗传算法对传统遗传算法的遗传算子和终止判据等进行了改进,提出了一种配电网无功优化的改进遗传算法,使其计算效率和全局寻优能力均有提高。实例计算表明,其优化效果优于传统遗传算法。     

广东电网多目标无功补偿配置方法研究

如何根据电网的拓扑结构和实时负荷合理地确定柔性交流输电系统(flexible AC transmission systems,FACTS)装置的配置成为近年研究热点。为了能够在计算无功补偿的过程中考虑影响配置的多种因素,提出了多目标无功优化的计算方法。通过遗传算法,以有功功率损耗和投资这两个目标函数建立多目标数学寻优模型,并设定节点电压偏差评价函数为约束破坏函数。分析由前沿曲线得出的折中解可知:经过补偿后网络的有功功率损耗下降超过5%;而且采用遗传算法多目标进行无功配置后不仅能够有效地降低网络的有功功率损耗,还为决策者提供了多种配置选择,使得决策者可以根据实际需要选择恰当合适的补偿配置。在与经济压差法确定无功补偿容量的对比中,多目标优化方法虽然在降低有功功率损耗方面与经济压差法相差无几,但是设备投资则大为节省。     

基于模糊优化设计的混合滤波器——治理电气化铁道谐波的一种新方法

基于模糊集和模糊优化理论,就使用C型滤波器和有源滤波器相串联构成混合滤波器方案的优化配置问题提出了一种新方法,建立了模糊优化数学模型,提出了相应的算法,以此来综合解决电气化铁道谐波和无功补偿的多目标寻优问题。并以某牵引站为例进行了模糊寻优计算,得出的结果证明,该方法具有投资省、可提高功率因数、并可有效地抑制谐波等优越性。是利用C型滤波器和有源滤波器构成的混合滤波方案,是解决电气化铁道谐波治理和无功补偿综合问题的一种理想方法。     

基于插值同步预处理的Hilbert无功功率测量

针对电网信号频率波动情况下,非同步采样造成频谱泄漏,引起无功功率计算误差的问题,提出一种基于数据预处理的Hilbert无功功率计算方法。即首先使用改进Rife算法实时估计电网中的频率,然后利用插值运算进行数据同步化,最后使用Hilbert变换得到准确的无功功率。在对信号频率测量基础上,对于插值算法,经仿真对比研究,Hermite插值算法达到了比较理想的数据同步化效果。继而对基于Hilbert的无功功率测量方法进行分析,并构建了电弧炉负载仿真模型,作为无功源。仿真结果表明,在电网信号频率波动以及含谐波的情况下,相对于常规的无功功率计算方法,基于插值同步预处理的Hilbert法明显提高了无功功率计算的精度。     

地区电网感性无功补偿优化配置方法

提出地区电网进行感性无功补偿优化规划的思路和方法,建立了兼顾电压质量、投资成本和运行费用全网优化的地区电网感性无功补偿模型,以解决由于小水电等分布式电源大量接入时在小运行方式下地区电网无功过剩电压偏高的问题。结合某地实际电网,进行了感性无功优化计算,比较了所提方法与工程估算法、平均功率因数法等方法的结果。仿真结果表明,按照优化方案进行感性无功补偿配置后,该地区的无功电压水平显著改善,取得了较好的经济效益和社会效益。