配电网无功优化方法的研究

论文摘要

随着配电网用户容量的增加,合理配置无功功率的要求也随之增高。配电网中无功配置的合理与否将直接影响着配电网运行的安全性、经济性和电能质量合格率。因此,配电网无功配置优化是保证配电网安全、经济运行的有效手段之一,研究配电网的无功配置优化是提高配电网无功管理水平的重要方面,具有重要的理论价值与现实意义。配电网无功配置优化是一个多目标、多约束的混合非线性规划问题,其操作变量既有连续变量又有离散变量,求解过程十分复杂。本文结合配电网自身的结构特点,在优化过程中,确定了潮流算法,即BX潮流算法,来求解线损和约束校验。建立了以有功损耗和投资之和最小化为目标的无功优化配置模型,用蚁群算法求解出无功最佳补偿点,并考虑到负荷变化,提出了切割无功负荷阶梯图确定分级补偿容量的方法。文中用MATLAB编制了符合上述理论的程序,并用9节点配电网和IEEE-34节点配电网为算例验证算法的可行性,计算结果证明,该算法能够在投资较少的情况下,有效降低网损和提高电压质量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 配电网无功配置优化的研究背景及意义
• 1.2 配电网无功优化的研究方法及现状
• 1.2.1 无功优化算法的研究现状
• 1.2.2 潮流计算方法的研究现状
• 1.3 研究内容和主要工作
• 2 配电网潮流算法的研究
• 2.1 配电网潮流计算特点
• 2.2 BX 算法的提出
• 2.3 BX 算法收敛性分析
• 2.3.1 快速分解法收敛机理
• 2.3.2 B 和B ' 对收敛过程的影响
• 2.4 算例分析
• 2.5 本章小结
• 3 配电网无功优化模型
• 3.1 配电网数学模型及约束条件
• 3.1.1 目标函数
• 3.1.2 约束条件
• 3.2 优化的执行过程
• 3.3 本章小结
• 4 用蚁群优化算法求解无功配置优化
• 4.1 蚁群算法的概念和基本原理
• 4.2 蚁群算法的收敛性
• 4.3 蚁群算法求解非线性整数规划问题
• 4.4 蚁群算法求解配电网无功配置优化问题
• 4.5 算例分析
• 4.6 本章小结
• 5 分级补偿容量的确定
• 5.1 日无功负荷曲线的确定
• 5.2 确定补偿容量的一般方法
• 5.3 用无功负荷阶梯图确定分级补偿容量
• 5.4 补偿度评价指标
• 5.5 本章小结
• 6 无功配置优化和算例
• 6.1 系统化的无功配置方法
• 6.2 9 节点配电网算例
• 6.3 IEEE-34 节点配电网算例
• 6.4 本章小结
• 7 结论
• 致谢
• 参考文献