配电网无功补偿的动态优化算法

配电网无功补偿动态优化的目的是在考虑负荷变化和电容器操作次数约束的条件下,求得各节点电容器的最优动作时间和投入容量。该文将动态优化问题描述为变约束优化问题,并提出一种求解算法。算法先将动态优化问题分解为一系列单节点电容器动态优化子问题,然后通过迭代求解一系列子问题的方式得到整个动态优化问题的最优解。由于给出的单节点电容器动态优化子问题的求解算法可以在变约束条件下搜索到子问题的最优解,而且在迭代求解过程中电容器的投入容量和动作时问都可以得到修正,因此使整个动态优化问题能得到更好的优化结果。算例表明,提出的算法是可行和有效的。     

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。     

考虑降低暂态电压失稳风险的动态无功优化配置方法

为了降低系统动态负荷尤其是电动机负荷比重越来越大带来的电网暂态电压失稳风险,提出了一种考虑降低暂态电压失稳风险的动态无功优化配置方法。综合考虑动态无功补偿装置的安装地点和容量,使得系统暂态电压失稳的风险最小和动态无功补偿的成本最小。该方法首先通过暂态电压失稳风险指标和灵敏度指标确定关键故障集合、动态无功补偿的候选节点,然后将各个动态无功补偿装置的容量作为变量引入烟花优化算法中求解。为了减少优化过程的时间,在优化算法中增加了一个火花筛选的环节。IEEE39节点算例仿真结果表明,该方法与仅考虑动态无功补偿装置地点的优化方法相比,在相同的无功补偿成本下能更好地降低暂态电压失稳风险。     

用于地区电网无功配置的极限潮流方法

指出现有的无功优化算法并不能较好地解决省地协调下的地区电网无功配置问题,提出了基于电压贡献度和无功贡献度的极限潮流方法。为满足省地协调下的电压和关口功率因数要求,该方法选择对系统电压水平和关口功率因数改善最有效的电容器进行松弛优化,并提出电压贡献度和无功贡献度的指标进行相应的量化。极限潮流方法选择合理的电容器进行松弛后,能够有效地扩大优化问题的搜索空间寻求不同负荷方式下的最优解,并根据最优解的形式给电网规划和运行部门提出相应的建议。最后在IEEE30节点系统和四川省某地区电网141节点系统中验证了该方法的灵活性与有效性。     

基于改进遗传算法的配电网无功规划优化

以配电网电能损耗、无功补偿设备投资以及节点电压质量等经济技术综合效益最大为目标函数,在最大负荷运行方式下建立了配电网无功规划优化的数学模型。针对配电网分支和待补偿节点多的特点,提出一种无功电流损耗最小的算法,用以优化补偿电容器的个数和位置,并在此基础上,结合改进的遗传算法进一步提高无功规划优化的精度和效率。该方法既可以减小初始种群的无效解,克服了"维数灾",又可以避免遗传算法的早熟和欺骗问题。仿真算例验证了该方法的有效性和实用性。     

10kV线路无功优化补偿系统

由于10kV线路中安装无功补偿装置补偿无功也存在不足,为进一步降低线损,提高用户电压质量,开发了10kV线路无功优化补偿系统。先运用非节点无功优化算法确定10kV线路无功补偿位置及补偿容量,在此基础上研制并安装了集无功自动补偿、电容器保护于一体的智能型户外无功补偿装置,经试运行分析,可有效提高电压质量水平,进而提高了运行的经济性。     

油田220 KV变电站无功补偿系统探讨

通过实际工程项目,对额定容量较大、负荷变动较大的油田220 kV变电站的无功补偿容量配置进行了分析计算,确定合理的无功补偿容量,选择合适的电容器分组容量配置无功补偿设备。     

考虑主动管理措施的配电网无功补偿双层优化配置

为了适应未来大量分布式电源(DG)并网及自动化水平显著提高的主动配电网发展,在规划阶段应该考虑主动管理措施,优化系统运行方式。同时,现有的无功补偿规划研究忽略了DG及负荷的不确定性。为此,计及间歇性DG及负荷的不确定性,提出主动配电网无功补偿双层优化配置模型。上层规划以无功补偿电容器的投资成本、网络损耗费用综合最优为目标函数,下层规划在此基础上考虑调节无功补偿容量及调节有载变压器抽头两种主动管理措施,对每个场景进行优化。采用K-均值聚类法对场景进行缩减,结合和声搜索算法和粒子群算法联合求解模型。通过IEEE33节点算例进行仿真计算,验证所提模型和方法的正确性。     

基于动态多种群粒子群算法的低压配电网电压无功优化

粒子群算法已在配电网无功优化领域中得到广泛应用,而基本粒子群算法在求解多约束条件的低压配电网电压无功优化问题时耗时过长。为解决这一问题,提出了利用动态多种群粒子群算法对低压配电网进行电压无功优化方案。动态多种群粒子群算法通过轮盘赌将粒子按照各节点电压合格、各节点无功补偿容量不超过预设值和系统总无功不过补偿这3个约束条件进行动态分组,粒子根据改进的粒子速度位置更新公式飞行搜寻,最后获得满足以上约束条件的电压无功优化问题最优解。本文提出的电压无功优化方案将分散并联电容器组与配电变压器调压相结合,与集中补偿无功方式相比,节点电压偏移程度更小、电网损耗更低。本文应用的约束优化粒子算法与基本粒子群算法相比,运行速度大幅提高,计算结果较为优化。     

基于有效生成初始种群的配电网无功规划优化遗传算法

现有遗传算法用于配电网无功规划优化时,初始种群的产生一般是在人为设定补偿点个数及其补偿组数的条件下进行,这使初始种群包含很大比例的无效解,并导致解空间太大而造成寻优速度缓慢和效率不高。基于一般遗传算法,根据节点优化编号和辐射状配电网特点,提出了一种既有序又随机的方法。该方法可动态确定各节点无功补偿的组数上限及初始补偿组数,可按优化编号由大到小的顺序对补偿点进行无功补偿,且后补偿时的最大补偿组数自动考虑了先前补偿电容器的影响,同时每个补偿点组数的选择是在0和最大补偿组数之间随机产生的。这种方法克服了现有靠经验人工事先设置合理补偿节点总数及各补偿节点组数上限的困难,并使由此生成的初始种群包含尽可能多的可行解。另外,对可能在一个节点补偿多组标准电容器的问题提出了一种辅助的有效实用方法。IEEE33节点系统和多个实际算例的计算结果表明,上述方法用于求解无功规划优化问题可提高计算精度和速度。     

配电网变电站并列运行三绕组变压器无功补偿的经济分析

配电网变电站三绕组变压器的无功补偿大多数是在低压侧安装并联运行的单组或多组电容器,传统上电容器投入与否或投入几组是根据变压器电源侧的功率因数大小来控制。这种控制方法的缺点是:仅考虑功率因数提高减少了变压器损耗的因素,而忽视了投入电容器介质损耗增大的因素。讨论了配电网两台三绕组变压器中压侧分列低压侧并列运行时,并联无功补偿电容器的经济运行;根据变压器损耗与电容器介质损耗之和最小的原则分析计算投切电容器组的临界负载,发现在某些条件下提高功率因数不仅不节电反而浪费电量;并在此基础上提出判断电容器经济运行的方法:最后举例说明了经济运行的节电效果。     

无功补偿电容器分组方案的探讨

针对工程实际运行中地区电网的补偿电容器投入率低,投资回报不高的f*q题,通过分析指出合理配置补偿电容器应综合考虑无功补偿和运行调压的要求。最后,给出地区电网电容器配置和进行分组的方案。     

解决超调问题的220kV变电站无功配置方法

针对220 kV变电站单组补偿容量配置偏大、感性与动态无功补偿缺乏引起的电压调控困难问题,提出了220 kV变电站离散与连续相结合的综合无功补偿方案,由一组直接式静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)和采用开关柔性控制技术的并联电容器组组成补偿系统。首先构建了变电站无功补偿调压估算模型和指标——无功超调率,该指标揭示了当前变电站无功补偿配置组数有限和单组容量不宜过大之间的矛盾,使得220 kV变电站采用所提的新型补偿方案成为了解决受端系统的稳态电压控制的精度和暂态电压稳定的超调问题的根本出路。算例表明紧急状态下所提方案能给电网提供有效的动态电压支撑。     

烧结炉无功功率与谐波的综合补偿方法

低压系统中普遍采用带有多组自动投切功能的电力电容器组进行无功功率补偿，当系统含有谐波源负荷时，存在电容器的运行安全和谐波放大问题。烧结炉采用了晶闸管相控交流调压技术，属典型的谐波源负荷。文章针对烧结炉负荷的特性，提出了一种无功与谐波的综合补偿方案，现场试验结果表明该方案是经济有效的。文章还讨论了并联电容器对滤波器性能的不良影响。     

基于微粒群优化算法的电力系统动态无功优化

根据系统负荷曲线变化趋势按单调性将一天的预测负荷曲线划分为若干(小于24)个时段，并将动作次数约束还原为经济成本，将它与网损费用等之和作为目标函数，并考虑了各种运行约束条件，采用微粒群优化算法进行计算，该算法收敛速度较快。与静态无功优化模型相比表明，该无功优化模型更适合给定的地区电网，优化后全天的网损略有增大，但变压器抽头调节次数以及电容器组投切次数明显减少。     

DSTATCOM在电网中的应用

根据传统电网所采用的并联电容器组无功补偿方式及自动投切方式的诸多弊端,提出一种对已有并联电容器补偿装置的变电站进行智能化改造的最优方案.通过电网220kV某变电站电网负荷对系统电压影响的研究,确定DSTATCOM（配电网静止同步补偿装置）无功补偿容量,并设计综合控制策略控制并联电容器组的自动投切,实现无功补偿容量的柔性...     

采用虚拟电阻的电力电容器保护法

电力电容器易与系统阻抗发生谐振引起过电压和过电流，常规的谐振保护方法是在产生谐振时切除电容器组。作者分析了通过阻抗变换抑制谐振、保护电容器的机理，将瞬时无功谐波电流检测法引入到电压型逆变器，通过在电容器支路串联一个对基波有功功率和谐波分量呈正电阻性质的功率变换器实现在谐振情况下对电容器组的保护。由于该方法无需切除电容器，也保证了对系统正常的无功补偿。运用Matlab软件对某10 kV配电系统中无功补偿电容器组的谐振保护进行仿真，结果表明了上述方法的正确性和有效性。     

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。     

胜芳地区电网无功现状和补偿方法分析

针对廊坊胜芳地区电网无功功率严重缺乏的现状，在介绍了主网变电站和配电网中采用的无功补偿方法和手段的基础上，分析了该地区电网无功运行中存在的问题，指出了用户变电站和专线用户无功考核缺乏力度、无功补偿电容器损坏后不能及时修复等导致无功缺乏的原因。提出了加装有源滤波器、使用VOC管理变电站和加强无功管理制度建设等措施和建议。     

一种适合大型风电场的无功补偿方案

针对风电场实际情况,建立了异步风电机组稳态潮流计算模型,充分考虑了大型风电场内部箱式变压器的损耗,并给出了简化计算方法,在此基础上确定了一种适合大型风电场的无功补偿方案,即使用并联电容器组在发电机机端就地补偿和在风场变电站处集中补偿相结合的方式。在电力系统分析仿真软件Power Factoryl3．1环境里搭建出风场模型,并在一32节点的配电网中进行仿真计算。结果表明在确定大型风场的无功补偿方案时考虑箱变损耗是必要且有一定实际意义的,且所给出的无功补偿方案能达到预期目的。