配电网电容器优化的研究

电容器优化配置和投切是配电网络优化的一项重要内容。回顾了电容器优化配置和投切的研究历史和发展现状,侧重对电容器优化投切的各种算法进行了详细评述,分析了各种算法的特点及存在的问题,以促进该研究领域的进一步发展。     

基于DAOP算法的配电网电容器优化投切

配电网电容器补偿使负荷无功功率具有就地平衡的特点,符合离散上升优化算法(Discrete Ascent Optimal Programming,DAOP)的应用条件.提出了1种基于DAOP算法的电容器优化投切算法,该方法以划分的子树为优化单位,应用DAOP算法得到电容器投切组数的浮点值,并进行归整.算法继承了DAOP算法计算效率高、易考虑各种约束条件且不存在收敛问题的优点,以子树为单位分别归整,避免了统一归整计算量大且易陷入局部最优解的缺点.不同规模的配电网络分析计算结果验证了算法的准确性和实用性.     

配电网电容器优化投切的改进模型及算法

配电网电容器优化投切的目的是在实时运行阶段有效降低电网的有功损耗,同时避免电容器过多投切造成损毁。文章研究了考虑投切次数限制的配电网电容器优化投切问题,针对现有静态模型的局限性和动态模型的复杂性,提出了目标函数中计及投切代价的优化模型,将全局动态优化问题解耦为分段静态优化问题,在有效控制电容器投切次数的基础上大大缩减了解空间的规模。针对此模型,采用改进粒子群优化算法进行求解。算例分析表明文中的模型和方法在实用性、可行性和计算速度等方面均有良好表现。     

配电网络电容器优化投切的作用范围法

从实时调度角度研究电容器优化投切问题.首先,根据配电网络电容器优化投切就是使无功就地补偿的思想及配电网辐射状运行的特点,提出节点最优条件并作为启发式规则,在不考虑电容器容量限值的条件下,获得电源及电容器的作用范围.然后根据提出的电容器补偿的两个基本规则,在电源及电容器作用范围的基础上,并计及电容器容量限值,计算电容器实际注入无功电流,最后得到电容器的投切组数.采用IEEE69节点系统标准算例验证了算法的准确性和实用性.     

考虑电网谐波影响的电容器投切研究

针对电网电容器的投切会影响谐波在电网中的传播,甚至会引起谐波的放大和谐振的问题,提出了在谐波影响下,计及电容器投切代价的电网电容器优化投切控制模型以及电容器临界补偿容量的算法.该模型能有效地控制设备动作次数,并避免电容器投切过程中的谐振现象.提出了一种基于遗传算法和禁忌搜索算法相结合的混合算法,该算法能加快收敛速度,减少随机解的影响,用混合算法对一个18节点配电网实例进行仿真,结果表明该模型符合实际,提出的策略和方法具有较好的实时性和实用性.     

含风电机组的配电网电容器投切

针对含出力不确定的风电机组配电网电容器投切问题,提出基于多场景技术的电容器投切方法.将网络划分为多棵局部树,在回推潮流计算后增加局部树的电容器投切,优化模型为凸二次整数规划,采用分支定界法快速求解.根据风机功率只有变化到一定程度时,电容器投切组数才改变的特点,给出快速获得Monte-Carlo模拟的每个场景优化方案算法,不必一一优化每个场景.这样,每个方案包含多个场景,取场景乘以其发生概率后求和所得值最大的方案为投切方案.算例结果验证了算法的有效性.     

配电网络电容器组优化控制方法的探讨

针对配电网络电容器组的配置特点，建立基于配网网损最小、满足电压-无功和单组电容器容量的优化投切数学模型，提出采用逐次线性规划算法对非线性混合整数规划优化控制模型进行求解，优化求解接近最优。     

改进二进制差分进化算法在配网综合优化中的应用

网络重构和电容器投切组合是配电网络综合优化的两个重要内容,区别以往综合优化时采用先重构后投切的交替迭代模式,将开关状态变量和电容器投切组数同时作为控制变量,采用统一同步求解模式,在此基础上针对二进制化改造的差分进化算法,对其控制参数进行了自适应优化改进,并将其应用到配电网综合优化中.算例结果表明了对配电网络进行综合优化的有效性,同时也反映了改进二进制差分进化算法的优越性.     

谐波情况下并联电容器组的投切方法研究

针对变电站装设有不同电抗率并联补偿装置与变电站电压无功控制(VQC)相结合,进行了谐波情况下电容器组投切方法的研究.电容器投切组数由VQC确定,但投切哪些支路则根据谐波情况进一步确定.本文依据谐波的严重程度,将变电站的谐波情况分为四种,结合电容器组投入后谐波电流的补偿分析,探讨了不同谐波情况下电容器组适宜的配置方法.本文给出了变电站电压、无功控制中各种谐波情况下电容器组的投切策略,即在不同的谐波情况下,对不同电抗率的电容器组进行最优的组合,在满足电压无功控制的前提下以达到对谐波最大限度的补偿效果.最后,通过仿真分析验证了所给出方法的正确性.     

配电网重构及电容器投切综合优化方法

提出了以网损最小为目标的配电网重构及电容器投切综合优化方法。采用有效减小生成树数量法进行网络重构,确定网损小于参考网络损耗的辐射状网络;利用改进电容器投切作用范围法进行电容器投切,避免了交替迭代算法只对网损最小生成树进行电容器投切的问题。电容器投切后,根据支路交换法的网损估算公式判别电容器有投切网络是否需要重构,提高了计算效率。IEEE 69节点算例验证了方法的有效性。