基于模拟退火遗传算法的交直流系统无功优化与电压控制研究

交流与直流输电配合进行的混合输电系统不断建设,逐渐成为远距离输电以及区域互联的主要方式之一,其对无功平衡和电压稳定也提出了新的要求。提出了一种基于模拟退火遗传算法的交直流系统的无功优化以及电压控制方法。建立了交直流混合输电系统潮流计算模型。给出了混合输电系统的无功优化模型:以网损和无功经济成本最小为目标函数,约束考虑了直流换流器变比、控制角、节点电压限制以及潮流约束。然后给出了采用模拟退火遗传算法求解该模型的步骤。最后采用增加直流输电线路的IEEE30节点进行验证,结果表明该方法具有收敛性好、结果更优等优点。     

考虑新能源接入的电网有功无功协调双层优化策略研究

随着高比例新能源接入电力系统,电网的安全、经济运行面临巨大的挑战。该文提出了考虑储能和多无功源的有功无功协调多目标优化控制策略。建立以有功网损和电压偏差最小的双层优化调度模型;采用鲸鱼群算法对该模型进行求解,得到帕累托最优解的分布;根据优化结果制定无功补偿装置的投切功率以及储能系统充放电策略,提升系统电压稳定性与平缓新能源出力波动,有效减少功率损耗,实现电网的安全、节能运行;在改进IEEE39节点系统上进行分析,验证所提模型与求解算法的有效性与合理性。     

含电压源换流器的交直流混联电网无功优化模型

随着厦门柔性直流输电工程的建成投运,福建电网形成了以柔性直流输电通道与交流输电通道环网运行的交直流混联电网。为解决含柔性直流的交直流混联电网的无功优化控制问题,提出了一个含电压源换流器的无功优化模型,并采用分支定界法及原对偶内点法求解。所提模型及求解方法已在福建电网自动电压控制系统中进行了测试,实现了对辖区范围内机组、容抗器、有载调压抽头和电压源换流器等各类无功电压调节策略的在线实时优化计算,取得了较好的测试效果。     

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。     

基于粒子群算法的变电站电压无功综合控制

变电站电压无功综合控制的作用是在负荷和电压波动情况下向用户提供合格的电能,降低网损。近年来已开发出许多电压无功综合控制优化算法。根据负荷预测,全局规划,寻求最优控制策略,是较先进的一种方法。文章阐述在负荷预测精度不断提高的基础上,如何建立变电站电压无功控制的求解模型,利用改进的粒子群算法求取变电站电压无功最优控制策略。对实例的计算结果表明,利用该算法得出的控制策略与传统方法相比控制效果更优,且能提高系统的安全性和经济性。     

考虑换流站独立控制约束的交直流系统静态无功优化方法

交直流互联电网的三级电压控制结果应当满足换流站运行的独立控制方式,为此,提出一种考虑换流站独立控制约束的交直流系统静态无功优化方法.新模型以三级电压控制周期内直流功率及离散调压设备保持初始运行状态不变为基本假设,在常规交直流系统静态无功优化模型基础上,进一步考虑了直流系统就地无功平衡的死区控制约束以及直流配套电源的非固...     

考虑多目标的变电站电压无功控制方法优化研究

电压无功控制能保证地区电网安全、优质和经济运行。针对传统变电站自动电压控制（automatic voltage control,AVC）方法仅考虑电压和无功是否合格,容易造成设备反复动作的情况,提出一种新的10 kV AVC方法。本文以电压、无功合格率和主变分接头、电容器动作次数为决策变量,兼顾系统的安全性和经济性,建立计及多因素的配网AVC方法优化模型,设计基于粒子群算法（particle swarm optimization,PSO）的AVC方法优化步骤。以某变电站为案例进行分析,案例验证了本文方法在保证电压和无功合格率的同时,能有效降低设备动作次数,为电网调度员在进行电压无功控制时提供了优化方案。     

基于改进粒子群算法的多目标无功优化

提出了一种基于粒子群算法的多目标优化方法,该算法采用Pareto支配关系来更新粒子的个体最优和全局最优值,用存储池保存搜索过程中发现的非支配解;采用聚类算法裁剪非支配解,以保持解的分散性;采用动态惯性权重来平衡粒子的局部和全局搜索能力,并将该算法应用于IEEE14节点系统的多目标无功优化     

基于改进粒子群优化算法的电力系统无功电压综合控制

在基本粒子群优化算法的基础上,提出了一种改进的粒子群优化算法用于电力系统无功电压综合控制。该算法改进了随机初始化种群的方法,采用均匀初始化,引进了粒子的自身探索机制,用多个位于可行域中的粒子个体引导粒子的更新,以保证全局搜索的有效性,同时采用混沌变异算子对陷入局部最优的粒子进行变异,提高了算法的寻优性能。通过对IEEE-30节点标准系统模型的无功电压综合控制计算和分析,证明了此改进的粒子群优化算法具有更高的全局寻优效率。     

基于混合粒子群优化算法的电力系统无功优化

应用粒子群优化算法(PSO)求解电力系统无功优化问题,提出基于混沌搜索的混合粒子群优化算法,以克服PSO容易早熟而陷入局部最优解的缺点。该算法引入了基于群体适应度方差的早熟判断机制,当算法陷入早熟时,利用混沌运动的遍历性、随机性和规律性等特性,先对当前粒子群体中的最优粒子进行混沌寻优,然后把混沌寻优的结果随机替换群体中的一个粒子,从而提高了PSO的寻优特性。通过对IEEE 14、IEEE 30、IEEE 118等标准测试系统进行无功优化,并与遗传算法、标准PSO进行比较,表明该算法具有更高的搜索效率和更好的全局优化能力。     

基于万有引力搜索算法的电力系统电压无功控制策略研究

电力系统的电压水平是供电质量的重要考核指标,而系统的电压水平受无功潮流分布影响较大。首先通过公式推导分析了发电机电压、变压器变比、母线负荷、无功补偿对系统电压的影响;其次以最小网损为目标函数,将电压水平作为约束条件,建立了电力系统电压无功控制的数学模型,并引入万有引力搜索算法(GSA)用于求解该模型;最后,以IEEE-14节点系统为例,分正常运行方式、负荷较重情况、机组发生故障3种工况进行了算例分析,结果表明提出的方法行之有效,可以为优化系统潮流分布、提高系统供电电压质量提供支持。     

电力系统无功电压控制分区研究综述

将电网划分成若干个子区域进行控制,可以节省计算时间,提升控制效率和效果,改善电压稳定性,防止电压崩溃。介绍了无功电压控制分区概念、电网分区原则及无功电压控制分区方式和方法。从基于灵敏度电气距离采用启发式方法、聚类方法分区,基于复杂网络理论的分区等方面对现有的分区方法研究进行综述,阐述了各种方法的优缺点,并指出了未来研究及发展方向。     

基于遗传算法的无功电压控制分区研究

无功电压控制分区是一个非线性的大规模组合优化问题.使用常规方法常难以得到理想的结果.首先根据电气节点间电气距离的关系,建立了电压控制分区的组合优化模型,并应用遗传算法求解该模型.算法采用基于节点编号的整数编码方式,结合电网的物理特性和十进制整数编码的特点,提出了部分映射交叉和邻近变异的操作算子:在遗传迭代结束后再引入邻域搜索技术,进一步挖掘全局最优解.最后在IEEE39节点测试系统上对该方法进行了验证,结果表明该方法有效、可行.     

基于粒子群算法的电力系统无功规划

对基于粒子群算法的无功规划进行了研究,建立了以无功设备投资和系统有功网损的综合费用最省作为目标的目标函数,同时将节点电压越限和发电机无功出力越限以罚函数的方式进行处理.将该算法应用到IEEE30节点系统,计算结果证明了该算法正确有效并具有较好的实用价值.     

基于改进鲸鱼优化算法的多目标无功优化调度

在鲸鱼优化算法(WOA)对求解电网无功优化问题中容易陷入局部最优、收敛速度慢、求解精度低等缺点时,本文将一种引入冯诺依曼拓扑结构的改进鲸鱼优化算法(AWOA)应用到ORPD问题中,在鲸鱼对猎物进行狩猎行为时,能够增加猎物的多样性,提高了算法的全局搜索能力。以系统有功网损和电压偏差为双目标函数,对IEEE 30节点系统进行仿真,并利用方差分析法(ANOVA)将所得结果与基本鲸鱼优化算法(WOA)、粒子群优化算法(PSO)进行比较,研究表明AWOA算法在搜索能力、迭代次数、收敛性上的潜力,并证明了在解决ORPD问题上的有效性、高效性及鲁棒性,同时也为解决非线性约束问题提供了新途径。     

基于NSGAⅡ的变电站电压无功控制方法

为了防止变压器分接头和电容器开关频繁动作,通过一种设备状态诊断法建立了变电站电压无功多目标控制模型。该诊断方法根据控制设备连续动作时间间隔、已动作次数、电压无功越界持续时间分别引入惰性因子、比例因子和越限指标,构成变电站电压无功多目标控制模型,并结合NSGAⅡ多目标进化算法进行求解。实例表明,改进方法在保证电压无功质量的同时,有效地解决了控制设备频繁动作问题,具有很好的实用性和有效性。     

互联电网电压/无功协调优化控制模型

电网互联为一体,而各控制中心的电压/无功控制系统却采用独立的计算模式,缺乏彼此间的协调,可能造成无功分布的不合理,甚至导致控制振荡.以电网有功、无功解耦后的网络方程为基础,基于电网的分解协调计算思想,推导了进行区域电压/无功控制时互联电网间的相互影响关系;并利用最优匹配注入流法,估计相连电网的最优无功注入量,得出兼顾本区域电网和相连电网经济运行的电压/无功协调控制模型.通过2类互联电网仿真算例及某实际电网算例,验证了所述模型只需很少的互联电网间的信息交换,即可有效地实现电压/无功协调优化控制.     

基于改进灰狼算法的交直流混联电网经济调度方法

为提升交直流混联电网经济调度问题求解效率,提出了一种基于改进灰狼算法的日前经济调度方法。直流输电线路与交流输电线路在网损表达式、传输特性等方面存在较大差别,造成交直流混联电网经济调度模型较传统交流电网更为复杂。由于该问题涉及大量的混合整数规划变量,传统智能算法容易陷入局部最优解,难以获得满足要求的最优解。通过引入初始对立搜索、自适应局部搜索等改进措施,提出了一种改进灰狼算法,并将其应用于含网损的交直流混联电网日前经济调度问题中。基于IEEE RTS-96三区域节点系统的算例表明,相比于粒子群算法、飞蛾扑火算法,改进算法能保证相近的求解效率基础上,避免陷入局部最优解,具有更强的搜索能力。