含小水电的配电网无功优化研究

针对含小水电的线路上安装双向调压器(BSVR)后无功补偿容量难以合理确定的问题,提出了潮流方向判定准则以及考虑分接头调整影响的双向调压器等值模型重构,采用适应前推回代潮流算法的小水电数学模型,通过对遗传算法的改进,求出最优或较优的补偿方案.实例证明,该方法应用于含小水电配电网的无功优化计算是有效的.     

含小水电的配电网电压无功优化控制综述

随着小水电并网渗透率的不断提高,配电网的原有拓扑结构发生改变,局部地区的配电网电压越限问题严重,电能质量难以满足国家标准.在对小水电集中并网时过电压机理进行分析的基础上;研究小水电接入配电网的电压调整原理;从基于配网结构和电网设备的电压控制、配电网多目标无功优化、配电网分层分区三方面总结了小水电接入配电网的电压控制策略...     

基于多智能体伪并行遗传算法的小水电无功优化研究

为了解决小水电接入配电网带来的电压波动、网损增加等问题.构建了以配电网网损最小为目标函数,电压偏移量与无功补偿量为罚函数的无功优化数学模型,提出了基于多智能体和伪并行遗传算法的智能混合型求解算法,该算法通过邻集拓扑和网格环境的交换来完成全体Agent的更新,增加了进化的并行性,在优化遗传算子的基础上引入了自学习算子,该...     

用于多目标无功优化的自适应遗传算法

引入了自适应权重和因子及自适应罚函数的概念,提出了一种自适应遗传算法,将其应用于多目标无功优化问题的求解中。该算法能保证寻优方向的多向性,并能避免模糊隶属度算法耗时过长的缺陷。在寻优过程中,自适应罚函数法能有效利用不可行解的有用信息,对不可行解进行适度惩罚。IEEE14节点系统的算例结果表明所提出的算法是解决多目标无功优化问题的有效方法。     

考虑换流站损耗特性的交直流系统多目标无功优化控制

交直流互联系统中各个直流输电通道在输送大量电能的同时,也会产生很大的电能损耗。通过协调优化多回超/特高压直流输电系统的电压无功控制措施,能够有效地降低整个交直流系统运行的损耗电量。提出一种考虑换流站详细损耗特性的交直流系统多目标无功优化控制方法,以包括换流站内部各主要设备损耗的整个交直流输电系统总网损和所有关键节点电压偏差平方和的最小化为目标,建立交直流互联系统的多目标无功优化控制模型。提出一种自适应加权和算法,结合GAMS/CONOPT解法器求解得到多目标优化问题的均匀分布的帕累托最优解集。并根据各个最优解的模糊隶属度和熵权信息从帕累托前沿曲线中确定出折中最优解,作为多目标无功优化控制方案。通过对某个6056节点交直流互联系统的计算表明,所提出的算法求得的帕累托最优解集分布均匀,且所获得的多目标无功优化控制方案能够有效降低换流站运行损耗,提高关键节点的电压质量。     

基于Pareto最优前沿的中压配电网多目标无功优化规划

综合考虑中压配电网的技术、经济指标,以中压配电网安装无功补偿装置的单位投资收益最大和电网有功损耗最小为目标,构建了多目标混合无功优化模型.根据网损减小量对无功电流的灵敏度分析确定待补偿点集,利用基于Pareto最优前沿的多目标遗传算法优化无功补偿容量,同时采用精英保留策略、改进的交叉和变异概率策略、自适应编码策略增进算法效率.IEEE33节点和实际工程算例的仿真结果表明,该方法可以实现对中压配电网的多个技术经济指标的协同优化,可进一步提高中压配电网无功优化的效率和质量,证明了此方法的可行性和有效性.     

基于自适应NSGA-Ⅱ算法的配电网多故障抢修优化决策

传统配电网多故障抢修依赖决策人员的主观判断,缺少科学依据,容易出现判断失误,造成抢修资源无法得到合理应用或者不能第一时间恢复供电。为解决该问题,建立了考虑任务分配和抢修顺序的配电网多故障抢修多目标优化模型,设计了自适应参数的非支配排序遗传算法(NSGA)-Ⅱ,得到Pareto前沿后利用基于角度选择的拐点决策算法,在无决策人员参与的情况下能够直接求解出一个相对理想的抢修方案。最后使用Matlab对某镇实际的配电线路进行仿真,仿真分析表明自适应参数的调整策略可以提高种群进化前期的全局搜索能力及进化后期的局部搜索能力,基于角度选择的拐点决策算法可从多个可行方案中直接选择最终的决策方案,减轻决策人员的负担,且适用于实际抢修工作。     

基于Pareto最优前沿的中压配电网多目标无功优化规划

综合考虑中压配电网的技术、经济指标,以中压配电网安装无功补偿装置的单位投资收益最大和电网有功损耗最小为目标,构建了多目标混合无功优化模型。根据网损减小量对无功电流的灵敏度分析确定待补偿点集,利用基于Pareto最优前沿的多目标遗传算法优化无功补偿容量,同时采用精英保留策略、改进的交叉和变异概率策略、自适应编码策略增进算法效率。IEEE33节点和实际工程算例的仿真结果表明,该方法可以实现对中压配电网的多个技术经济指标的协同优化,可进一步提高中压配电网无功优化的效率和质量,证明了此方法的可行性和有效性。     

基于自适应遗传算法的分散式风电场多目标无功优化

针对具有动态无功调节能力的双馈风力发电机组组成的分散式风电场,提出一种基于不同时间尺度下多目标协调的无功优化控制方法,根据不同的时间尺度选择不同控制目标:针对秒级的无功优化控制,系统以电压偏差最小、电压稳定裕度最大、短时闪变最小为综合优化目标;针对毫秒级的无功优化控制,系统以机组变流器瞬间最大无功支撑能力为目标,通过调节有功功率和无功功率来实现多目标的无功优化控制。仿真表明此方案可以使分散式风电场安全、经济地运行,合理的无功分布可以降低网损,提高机组变流器的瞬间最大无功支撑,并保证电网正常运行。     

自适应选择进化算法的多目标无功优化方法

基于帕累托最优概念的多目标进化算法在电力系统无功优化领域已有广泛应用,但目前通过某种单一算法求解的方式由于进化算子的唯一性,难以保证进化过程不同寻优阶段的普适性和鲁棒性,因此提出一种基于多种进化算法自适应选择的多目标无功优化方法。通过分析已有多目标进化算法的特征,考虑协调性与互补性,建立包含4类算法的备选池;在进化过程不同阶段根据寻优性能自适应地确定备选算法的使用比例,从而综合多种算法的性能优势,提高整体寻优效率。以IEEE 30节点标准系统的多目标无功优化为算例,从帕累托前沿、外部解及C指标等方面与已有单一算法的优化结果进行比较,表明所提新方法在整个进化过程中都显示出了更优的收敛特性。     

计及电转气设备的小水电站优化运行分析

丰水期时小水电无法满发运行,成为阻碍水电资源的高效利用的重要因素。电转气(Power to Gas,P2G)设备的发展为多能互补,提升水电利用效率提供了新的手段。以小水电站收益最大为目标,构建了含P2G设备的小水电站经济运行模型。分析对比了P2G设备在不同时期对小水电站运行的影响,并进一步对比了平水期时P2G设备和储能设备对运行的影响。仿真验证了P2G设备对提升水电利用效率的有效性。     

考虑无功裕度的电压自适应分区方法及主导节点的选择

针对当前二级电压分区未能较好实现动态无干预调节的现状,基于电压/无功灵敏度及模块度函数,该文提出一种随电网运行工况实时变化的自适应动态分区和主导节点选择方法。以每个无功源为分区中心,根据电压/无功灵敏度大小将负荷节点映射到对应的无功源;构建考虑无功裕度的改进模块度函数,以其为衡量指标进行区域合并自动形成最佳分区。引入其他区域节点对本区主导节点的抗干扰指标,结合主导节点在本区域的可观性和可控性指标,确定主导节点选择方案。从区域内无功源控制灵敏度、无功裕度及主导节点的可观性出发,对分区结果进行评估验证。最后,以IEEE39节点系统为例进行仿真分析,验证了所提方法的有效性和优越性。     

Optimal Reactive Power Dispatch Considering Costs of Adjusting the Control Devices

The traditional model of optimal reactive power dispatch (ORPD) for power systems is based on the principle of income maximization, which aims at minimizing active power loss of the whole networks. However, such a model may bring on excessive operations of device-control devices in real-time application. To realize reactive power dispatch, power utilities should increase equipment investment and added manpower for operation and maintenance. On the other hand, the operations would augment the fault probability of power systems. Therefore, the costs of adjusting the control devices (CACDs) are investigated, and a novel mathematical model of ORPD is presented in this paper, whose objective function is to minimize the energy loss at the current time interval and the CACD. A simulation test is presented to demonstrate that the proposed model reflects the principle of profit maximization and describes the ORPD problem with time-varying loads appropriately since it can decrease active power loss and avoid excessive controls simultaneously.     

考虑区域负荷无功裕度的无功电压优化分区方法

考虑到无功电压分区控制对区域无功平衡能力的要求,提出了区域负荷无功裕度的概念,并建立了同时考虑节点间电气耦合程度、区域静态无功平衡能力与无功储备分区要求的无功电压优化分区模型。模型包括使各分区区域电气半径平方和最小与使所有分区中区域负荷无功裕度值最小的分区无功裕度值最大两个目标函数,约束方面要求各分区内静态无功平衡。针对所建模型的特点采用了多目标自适应进化规划算法求解,并基于IEEE 39节点算例系统,仿真对比分析了所提方法的特点,仿真结果验证了方法的有效性。     

考虑提高系统无功备用容量的无功优化调度

充裕的无功备用容量是保证系统电压稳定的一个重要因素,因此在日常无功优化调度过程中考虑提高系统的无功备用容量是防止电压失稳的重要手段之一。文章在分析发电机备用容量数学模型的基础上,定义了基于电压稳定的系统无功备用容量的计算公式,提出了考虑增大无功备用容量、减少网络损耗以及减小电压偏移的多目标无功优化调度算法。并将该算法应用于IEEE 30节点系统,证明了所定义的基于电压稳定的系统无功备用容量计算公式的正确性及提高备用容量的无功优化调度算法的可行性。     

含风电系统的无功优化调度

针对恒速恒频和变速恒频两类控制模式对风电机组分别进行建模,以系统有功网损最小为目标,以常规发电机和恒电压控制模型风机的无功出力、变压器抽头位置和投入的电容电抗组数为控制变量,建立了含风电系统的无功优化模型。采用原对偶内点算法进行求解,对于模型中的离散变量,提出了优化归整轮流迭代的方法来进行处理。对海南电网汛小方式的算例分析表明,该无功优化模型和方法可以明显地降低系统网损和系统运行成本。     

小水电无功补偿分析

针对小水电上网中存在无功功率不足的问题,提出了采用无功补偿的方法解决无功不足的问题,对于无功补偿的容量计算进行了说明,并对采用无功补偿的效果进行了分析,结果表明采用无功补偿可以改善小水电机组的运行情况,提高水电站的经济效益。     

电力系统无功功率负荷的最佳补偿容量

总结了现行无功功率负荷最优补偿方法存在的问题,提出确定最佳补偿容量的目标函数,并在其最佳点上构成最优网损微增率γｅｑ与无功负荷补偿容量Ｑｃｉ及网络因素的内在联系。经Ｗａｒｄ＆Ｈａｌｅ６结点及ＩＥＥＥ１４结点系统实算,证明了数学模型及算法的合理性与有效性,克服了现行无功功率负荷最优补偿方法存在的问题和缺点,具有较大的现实意义及实用价值。     

考虑电压稳定约束的无功补偿优化配置

针对无功优化传统算法和人工智能算法均存在内存不足、收敛速度等维数灾难且难以寻得全局最优解等工程应用问题,提出一种基于静态、暂态电压稳定约束的无功补偿配置方法。通过无功分层分区平衡分析、静态电压稳定分析和暂态电压稳定校核的综合优化,制定合理的无功补偿最终配置方案。通过PSD-BPA电力系统仿真软件对实际区域电网的分析计算表明,采用本方法可以明显提高无功补偿配置的准确性和有效性,避免不必要的投资,减少浪费,同时大大增强了电网抵抗电压失稳风险的能力,提高了电网安全稳定高效经济运行水平。