新疆地区电网电压无功优化控制分析

电网的电压控制和无功优化是提高电压合格率, 降低网损,提高系统稳定性的有效手段。针对新疆地区电网,提出了基于地调主站调度自动化系统(SCADA/EMS) 的电压无功优化控制系统。采用集中控制结构,根据实时数据对地区电网进行全网电压、无功优化计算,并介绍了该系统的优化算法以及在实施中应注意的问题。     

基于准定向变异和变异回滚微分算法的风电场无功补偿

电网无功补偿方案求解是高维非线性寻优问题,大规模风电场的接入增加了求解这一问题的难度。微分进化算法是求解此类问题的有效算法,但该算法对初始种群依赖性强且前期寻优逼近能力弱,因此提出准定向变异和变异回滚策略对其进行改进。以全网母线电压偏移和为目标函数,以基于准定向变异和变异回滚策略的改进微分进化算法为求解工具,建立求解大规模风电场无功补偿方案的计算模型。与普通微分进化算法相比,该算法在寻优初期具有寻优能力强且快速逼近最优解的优点,其确定的补偿方案可明显提高地区电网的电压水平。     

基于改进微分进化算法的电力系统无功优化

提出了一种改进的微分进化算法求解电力系统无功优化问题。在进化过程中，该算法根据进化情况采用动态参数调整机制提高算法的搜索效率，并且对种群重叠状况进行实时监视，对重叠个体利用混沌搜索策略来进一步提高算法的全局寻优能力。通过对IEEE 6、IEEE 30、IEEE 118标准测试系统及某地区实际系统的无功优化问题计算及结果分析表明，文中提出的改进微分进化算法高效、且全局寻优能力强。     

自动电压控制系统(AVC)在地调的应用

自动电压无功控制(Automatic Voltage Control)(简称AVC)是智能电网的一个重要内容,通过实时监测电网的电压/无功,进行在线优化计算,调节控制电网无功设备,实时最优闭环控制,满足电网安全电压约束条件下的优化无功潮流,达到电压优质和网损最小的目的。     

基于模型预测控制的多时间尺度无功电压优化控制方法

针对高比例风电接入下电网电压快速、频繁波动的问题,提出了基于模型预测控制(MPC)的多时间尺度电网无功电压优化控制方法。在日前优化安排离散无功补偿设备的基础上,日内采用基于MPC的滚动优化及校正控制思路,利用连续无功补偿装置对电压进行控制。首先,建立基于灵敏度的电网电压预测模型,预测得到未来多个时刻的电网电压运行状态;然后,以未来多个时刻的电网电压预计控制偏差最小为优化目标,建立日内滚动优化控制模型,求解得到连续无功补偿装置的无功控制计划,并通过电压控制偏差校正,完成日内无功电压模型预测控制;最后,以我国"三北"地区某风电场集群为例进行仿真计算,通过与传统电压控制方法进行对比,验证所提方法在提高电压控制水平方面的可行性和有效性。     

考虑控制动作顺序影响的地区电网无功优化实时控制系统的研究

对地区电网的无功实时优化问题进行了分析,设计了地区电网无功优化实时控制系统。利用非线性规划最优潮流算法进行无功优化计算,采用了带约束条件松弛的改进方法改善收敛性,提高了收敛速度且具有较高精度。并考虑了控制动作顺序对优化控制效果的影响,设计了改进的优化控制策略,根据有功网损控制效力及电压控制效力来分别确定正常情况下及故障情况下控制动作的先后顺序,避免了控制量同时变化引起的振荡。用IEEE-30节点系统和实际地区电网验证了算法的有效性。结果表明,本文提出的算法和控制策略是有效和实用的。     

基于改进粒子群算法的高中压配电网实时电压无功优化

针对高中压配电网电压无功优化中的开关设备动作次数问题,提出了基于改进粒子群算法的实时电压无功优化方法。该方法将带有记忆与指导信息的活性因子加入适应度函数,根据配电网特点初始化粒子种群,实现实时优化计算中动作次数约束的考虑。在速度更新公式中引入约束指导分量,将位于不可行域内的粒子尽快拉回可行域,减少粒子在无效空间的搜索。对粒子群进行分群寻优,通过采取不同的适应度计算策略加速了算法的收敛。对某一实际高压配电系统进行了实时电压无功优化计算仿真测试。结果表明算法在改善系统电压、降低网损和控制动作次数方面是令人满意的。     

地区电网无功/ 电压优化控制的应用

从技术管理角度分析面向地区电网的无功/ 电压优化控制的特点、经济性和实施效果。从而提出,利用实时监控系统实施地区电网的电压/ 无功自动优化控制是实现电网经济运行和低成本电力服务的有效措施。     

特高压交流同步电网的无功电压优化

针对以特高压为主干网架的同步交流输电网的特点建立了考虑静态电压稳定性指标、全网有功网损以及电压水平约束的无功优化的数学模型.对于大规模电网分析带来的维数灾问题,提出了按照割线灵敏度法优选控制变量,以降低搜索空间的维数,并将大范围互联电网分层分区,使用协同进化算法寻优.以提高搜索效率和解的质量.使用某一以特高压为主干网架的输电网的测试网络作为算例进行无功电压优化控制.结果证明所提出的优化模型和算法是快速、有效的.     

基于模糊隶属度及区间算术的电网电压优化新算法

传统无功优化由于寻优策略复杂、计算机时较长,目前尚较难应用于电网实时优化控制。基于最优电压模糊隶属度及区间潮流算法,提出了一种简单快速的寻优新思路。先由电网能提供的控制变量区间求解对应的电压区间,与电网安全约束电压区间求交后便得到既可行又能满足安全约束的电压区间。在此区间中找出隶属度最大的电压值,以此电压值为已知量求解反潮流,所得的控制变量解便为要求的最优控制变量组合。该方法与传统的智能算法比较,结果说明该方法的确优化速度快,适合作为省级电网的AVC系统电压优化的快速寻优方法。     

考虑分布式发电的无功电压优化控制研究

分布式发电技术(DG)的接入是智能电网的关键技术之一,DG并网后对配电网的电压质量及电压优化控制带来了较大的影响。介绍了近年来国内外学者在计及DG的无功优化控制领域的研究成果和经验,详细分析了各模型的优缺点,认为计及DG的无功优化控制应该从单个地区的动态无功优化逐渐向全网的在线实时无功优化计算进行过渡,对计及DG的无功优化控制的实际开展工作提出建议:应考虑DG是否参与调压的问题;需要关注计及DG的数学模型以及寻优质量、效率问题;深入研究如何实现全网的无功电压优化协调控制,促进和推动电力系统无功优化控制的实时化、全局化、实用化。     

无功优化协同进化计算的控制变量分区方法研究

在无功优化协同进化计算中,将控制变量合理地分区分组是算法正常运行的前提,也是获得良好并行性能的关键。参考无功优化控制变量分区问题与分级电压控制中电网分区问题之间的关系,提出将控制变量分区问题转换为降阶电网分区问题,并构造降阶电网分区优化模型。在此基础上,引入种子分区编码方法,提出一种能自动确定分区数目的方法。该方法使用向上归并法进行初步分区,降低了分区规模,并采用种子分区编码法将分区数目等信息编入染色体,解决了分区数目难以确定的问题。系统计算表明,新分区方法能自动确定分区数目,快速地对系统控制变量进行合理地划分。将该方法应用到协同进化计算中,能提高协同进化计算的并行性,保证算法寻优效率。     

基于IBBDE算法的交直流混联系统无功优化

随着高压直流输电工程(HVDC)投产规模持续增长,交直流混联电网的格局初步形成,给传统电网无功优化带来挑战。文中提出一种改进骨干差分进化算法(Improved Bare-bones Differential Evolution,IBBDE)求解交直流混联系统无功优化问题。在骨干差分进化算法的基础上,IBBDE算法采用广义反向学习初始化种群和自适应调整交叉概率的改进措施以提升种群的全局寻优能力。以含HVDC的IEEE 30节点系统为算例进行分析,结果表明,与差分进化算法和骨干差分进化算法相比,所提IBBDE算法可获得更优的无功优化效果,且寻优稳定性更好。     

考虑控制动作顺序影响的地区电网无功优化实时控制系统的研究

对地区电网的无功实时优化问题进行了分析，设计了地区电网无功优化实时控制系统。利用非线性规划最优潮流算法进行无功优化计算，采用了带约束条件松弛的改进方法改善收敛性，提高了收敛速度且具有较高精度并考虑了控制动作顺序对优化控制效果的影响，设计了改进的优化控制策略，根据有功网损控制效力及电压控制效力来分别确定正常情况下及故障情况下控制动作的先后顺序，避免了控制量同时变化引起的振荡，有效地解决了控制动作问的协调问题。用IEEE30节点系统和实际地区电网验证了算法的有效性。结果表明，本文提出的算法和控制策略是有效和实用的。     

基于DSP的不平衡补偿和单纯形优化的静止无功补偿器

针对静止无功补偿器SVC(Static Var Compensatot)作为不平衡负荷补偿和电压稳定控制的工况,提出了不平衡补偿和优化控制方法.对于不平衡负荷补偿,提出基于虚拟对称三相系统的同步参考旋转坐标变换的补偿电纳计算方法,利用电网电压中的一相电压构造虚拟的对称三相系统,由此可以准确计算所需的补偿电纳,该方法计算简单,基于该方法的静止无功补偿器不需要硬件锁相环,能够快速、准确地补偿负荷的无功功率;对于电压稳定控制策略,提出了基于改进的单纯形加速算法SPX(SimPleX method)优化递推积分PI控制方法,以ITAE准则作为寻优目标函数,对PI控制器的参数Kp、Ki进行实时调整、寻优,使SVC系统的瞬态响应过程达到最佳,能快速、无超调地跟踪SVC系统的电压设定值.仿真和实验结果表明所提不平衡补偿和优化控制方法的可行性和有效性.     

广西电网无功电压优化控制系统

详细分析广西电网电压无功控制的现状、存在问题,提出了解决广西电网电压无功优化控制的建设方案是集中控制优化方案。它由实时数据进行在线优化分析和计算,分级分区产生无功控制的策略,在确保电网与设备安全运行的前提下,从全网角度进行在线电压无功优化控制,实现无功补偿设备投入合理和无功分层就地平衡与稳定电压;实现电压合格率最高和输电网损率最小;最终实现电厂无功电压调节、变电站有载调压变压器分接头开关调节、集中无功补偿设备投切协调控制;从而实现对电网内电厂无功电压、变电所的有载调压装置和无功补偿设备的集中监视、控制和管理;实现对全网电压无功优化运行的实时闭环控制。     

多目标电网无功优化的量子遗传算法

在传统无功优化模型中引入静态电压稳定指标,建立了以网损最小、静态电压稳定裕度最大为目标的多目标无功优化模型。还介绍了量子遗传算法,它是一种基于量子计算概念的智能算法,用量子比特为基本信息位编码染色体,用基于量子概率门的量子变异实现个体进化,其收敛速度和全局寻优能力优于传统进化算法。将该算法用于电力系统无功优化并仿真计算了IEEE14、30节点系统,结果验证了模型和算法的有效性。     

含多风电场地区电网的无功优化

为研究含多风电场地区电网的无功优化方法,根据地区电网和风电场的运行特点,以最小网损为目标,利用电力系统分析软件PSD-BPA和PSD-OPF无功优化程序建立了含多风电场地区电网的无功优化模型。以广东省某地区电网为例,分别计算风电场作为负荷节点和电压控制节点时的无功优化结果。计算结果表明:无功优化后节点电压分布更加合理,网损显著降低;风力发电机作为负荷节点和电压控制节点对系统的影响不大。     

快速多目标无功优化方法在实际系统中的应用

多目标进化算法（MOEA）已经被应用到电力系统无功优化这一问题的求解,但是由于MOEA算法需要相当长的寻优时间,同时其优化结果针对性不强,因此难以用于电网的无功电压自动实时控制。将以ε-支配域为基础的多目标优化方法应用到实际系统的无功电压自动实时控制中,该方法包括多目标模糊评价函数、自适应ε-MOEA优化算法以及后评价模糊控制器。通过在一个实际35节点系统上的应用,验证了所提方法的有效性与实用性。     

基于NW小世界的量子进化算法在无功优化中的研究

针对量子进化算法的早熟问题,提出了一种适于电力系统无功优化的NW（newman-watts）小世界量子进化算法。该算法引入了NW小世界网络模型,以一种新颖的随机加边方式动态改变种群个体的邻域拓扑结构,从而保证了整个优化过程中的种群多样性,提高了算法的全局搜索能力。应用该算法对IEEE-14节点和IEEE-57节点系统进行无功优化的仿真分析,结果表明,NW小世界量子进化算法在电网无功优化计算中具有较强的全局寻优能力和较高的收敛精度。