基于参数控制变量最优潮流算法在电力系统配网无功优化中的应用

在电力系统配网无功优化计算中,由于总的无功最优补偿容量无法确定,所以传统的等网损微增率方法无法得到一个较优的补偿方案;另外,在配网的实际运行中,当电压偏差较大时,有载调压变压器往往作为调节电压的手段而对无功功率的分布产生影响,这也使得等网损微增率方法难以实现.为了解决该问题,提出了一种将基于参数控制变量的最优潮流算法作为主要手段的新型无功优化方法.该方法以最小化平衡节点的注入功率为目标函数,将并联补偿的电容器组的电纳值和可调变压器的变比作为控制变量,在计算过程中计入了由于进行无功补偿所造成的网络参数变化,从而提高了计算精确度.最后给出了该方法应用于IEEE-30节点系统的计算实例.     

配网重构与电容配置的改进模型及优化算法

为降低配电网中无功功率损耗,提高电压质量和保持网络的稳定性,提出了一种配网重构与电容器配置的改进模型和优化算法,即以网损最小为目标函数,运用正倒向随机潮流法进行潮流计算,并对二进制粒子群算法进行改进,克服了先前迭代的粒子信息难以传递至下一次迭代以及粒子位置更新结果不准确的缺陷,从而实现对配网重构和电容配置的同步优化.在IEEE 16节点配电网系统上运行和测试,找到最优重构和配置的方法,并在MATLAB R2010软件环境中编写算法进行仿真计算,比较5种不同优化方案.研究结果表明,该算法每次迭代计算更新了全局最优和个体最优,可获得全局最佳的网络状态,与其对应的电压分布和功率损失也达到最佳.     

基于多目标的主动配电网有功无功协调优化

大量间歇性分布式电源接入配电网会引发电压越限,限制系统消纳分布式能源的能力.基于节点电压对注入功率的灵敏度分析,揭示了配电网注入有功功率和无功功率对节点电压皆具有调控作用.提出通过对分布式发电 (DG)、储能装置(ESS) 等的有功功率和无功补偿装置的无功功率的协调控制,实现主动配电网消纳间歇性分布式能源最大化、网损最小化和电压质量优质的综合优化目标.文中建立了主动配电网的多目标优化数学模型,应用判断矩阵法确定出多目标的权重系数,构建成一个综合优化的目标函数.应用粒子群算法进行寻优求解,可得到主动配电网的优化运行方案和调控策略.在IEEE33 节点测试系统上进行了多场景仿真分析和研究,结果表明： 应用文中所提出的主动多目标优化调控方法,既可满足安全约束条件,又能实现有效地降低 DG 切机量、降低有功网损、保持良好电压质量的综合效应.     

含DG配电网潮流算法及在网损分析中的应用研究

分布式电源(DG)在并入配电网以后,由于各种分布式电源数学模型的不同,潮流计算中不能将其简单地处理为传统方法能够计算的PQ节点.本文分析了几种常见的DG模型,针对前推回代法不能处理PV等类型节点的问题,探究了潮流计算中各种节点的转化方法,考虑到PV、PI、PQ(V)型的节点无功功率不是恒定值,利用无功补偿对前推回代潮流算法进行改进.将改进型的前推回代算法在IEEE 33节点系统中进行大量测试,在DG并网以后,系统各节点电压值增大、网损减小,计算结果表明本文研究的DG模型和改进型的前推回代法是可行的,算法具有良好的收敛性能,计算方便快捷.     

浅析降低配电网电能损耗的措施

本文主要阐述配电网电能损耗按性质的分类，从电力网络的功率分布、经济运行、电网改造等方面论述了降低电能损耗的技术措施；从加强对计量表计、线损目标等的管理及开展反窃电活动、线损理论计算等方面切合实际地论述了降低电能损耗的管理措施。并介绍了网损管理中一些较有成效的措施，望同行比较并加以提高。     

基于网损的变压器经济运行方式选择研究

主要研究了地区性电网的变压器经济运行为问题及其对网损的影响,着重讨论了当功率一定时,变压器台数对网损的影响和当变压器台数一定的情况下,网损最低的运行功率两种工况。在讨论变压器损耗问题中,引入了潮流计算,提出了变压器在网损最低时的最佳运行方式。     

调压降耗的极值求解

本文提出了一种在电力网络中基于不变损耗与可变损耗之比例关系通过调压来降低网损的方法。推导出了该比例 C 与电压调整极值点 P_m 的关系为 P_m=[(1-C)/C]~(1/4).据此计算出了电压调整的极限与网损变动的极限。对现实有指导意义。     

直流配电网潮流算法与电压分布研究

为解决间歇分布式能源入网等问题,国内外建设直流电网的呼声高涨。与高压直流电网相比,建设直流配电网的电力电子技术相对成熟,技术经济性好,应时开展直流配电网理论研究具有重要意义。针对直流配电网潮流计算,构建了网状结构直流配电网等值网络和节点功率、节点电压、线路网损模型,提出了直流配电网潮流计算的约束条件、控制策略和稳态功率、电压分布算法。最后,利用IEEE 16节点算例对模型和算法进行了验证,证明了电压分布均衡性对网损的影响较大、网状电网接纳分布式电源的能力较强。     

基于PI实时数据库的低压配电网降损辅助决策方法

为进一步提高低压配电网的降损效果,提出一种基于PI实时数据库的低压配电网降损辅助决策方法。通过PI实时数据库,计算低压配电网中的三相相线和中性线线损,判断出中性线负荷不平衡极易导致出现较大的损耗;将温度作为影响低压配电网损耗的主要因素,凭借增加低耗能变压器占比、增加导线截面积以及优化配电网运行方式,完成配电网降损决策。并在某市树干式低压配电网中进行试验测试,测试结果表明,所提方法可以有效改善配电线路负荷不平衡的情况,对比未降损前的各相相线和中心线损耗,降损后的损耗值出现了明显下降趋势,且所提方法的总线损率相对较低,均控制在2%以内。     

一种新的配网潮流常Jacobian牛顿算法

根据牛顿法的基本原理，从复功率方程出发，对功率迭代方程中与电压相关的受控项进行初值替代，并对PV节点电压幅值线性拟合，使得算法的Jacobian矩阵变为常数矩阵，提高了计算效率，并显著降低了内存需求。算法不解耦，不受R／X数值大小的影响，并且对有PV节点的配电系统及有环配网也同样适用。最后，以多个算例表明，该算法具有出色的收敛性能和好的稳定性。     

基于灵敏度分析的无功补偿装置动作顺序研究

文章建立了以有功网损最小为目标函数的无功优化数学模型，利用非线性规划最优潮流算法进行了优化计算。并且研究了无功补偿装置采用不同的动作顺序对有功网损最小化的控制效果，提出了以有功网损控制效力为灵敏度指标的无功优化控制策略。Ward＆Hale 6节点系统和IEEE-14节点系统验证了算法和控制策略的有效性。     

计及经济效益的分布式电源多目标优化规划

建立了分布式电源(Distributed Generator,DG)多目标多约束的优化数学模型,以配电网有功损耗费用最小、分布式电源运行费用最小和系统有功网损最小作为目标函数,考虑功率平衡、电压越限等约束条件,采用线性加权的方式将多目标转化为单目标,并采用量子粒子群算法实现了上述目标的优化.通过对IEEE33节点系统仿真结果表明,合理优化DG的位置和容量可有效降低系统的经济费用,提高配电网的优化经济运行.     

考虑零注入约束的双线性WLAV状态估计

零注入节点功率失配量对电力系统安全评估有着重要影响,为减小零注入节点的功率失配量,提出了考虑零注入约束的双线性WLAV(Weighted Least Absolute Value)状态估计方法,该方法将零注入约束以等式约束的形式添加到双线性WLAV状态估计中。基于IEEE标准系统,采用零注入约束的双线性WLAV状态估计方法对国内某省网进行仿真,结果表明:该方法既能保留基于内点法的双线性WLAV状态估计原有的计算效率高的优点,又能减小零注入节点的功率失配量,且抗差性能有一定程度的提升。     

配电网节点边际容量成本研究

配电网的边际容量成本是配电网经济性研究的重要参数,不但直接表述了配电网中供电设备容量增加导致的投资成本的变化,也对电力部门关于电价制定、分布式电源(DG)配置、用户侧需求管理都有重要的指导作用。针对开环运行的配电网,通过灵敏度法构建灵敏度系数矩阵;并与边际网损系数法进行结合,对灵敏度法中各节点计算所需的网损量进行分摊调整,使其分摊的总网损和系统总网损一致,对配电网的节点边际容量成本(LMCC)进行更为精确的计算,最后运用MATLAB仿真软件在IEEE33节点配电网系统中进行了LMCC数值计算,验证了方法的合理性。     

基于前推回推的微电网潮流

为研究微型电源的投入对整个微电网的电压和网损的影响,采取理论分析和仿真的方法,分析了几种常见微源的特点,并建立了其潮流分析模型,处理PV节点时引入了无功电流补偿法,处理系统的拓补结构时采用了节点分层的办法.研究结果表明:经过改进的前推回推潮流计算方法适应于微电网潮流计算,微电源接入电网时,对系统电压的影响随着其与源节点之间的距离的增大而增大;对系统网损的影响,与其接入电网的位置、电源容量与节点负荷间的相对大小有关.该研究成果对微电网的规划设计有一定的参考价值和指导意义.     

独立交流微电网有功无功联合优化调度

微电网中的线路阻抗呈阻感性,线路的有功功率和无功功率存在较强的耦合关系并产生相互影响,在容量高、规模较大的微网系统中,若有功优化调度时不考虑潮流因素会造成远端节点电压、频率偏移的现象。为了提高电能质量,文中在微网经济调度中考虑潮流约束以实现有功无功的联合优化。以系统综合运行成本和环境成本最小为目标,以潮流平衡为约束条件,建立了考虑系统网损和弃风弃光约束惩罚的微电网优化调度模型;将牛顿拉夫逊法和遗传算法相结合对算例进行求解。仿真表明,考虑潮流约束的有功无功联合优化调度不仅可以降低系统的经济成本和环境成本,而且可以降低系统网损和抑制远端节点电压偏移。     

风力发电接入配电网的电动汽车充电控制研究

电动汽车接入含有风力发电的配电网,会增大系统中负荷峰值、增加系统损耗、引起节点电压波动等,这都将影响用户的用电稳定,严重时将影响生产与生活。为了降低电动汽车接入造成的影响,首先,对电动汽车充电模型和风力发电模型进行了分析。然后,将一天24小时分成48个相同的时段,在考虑分时电价的基础上,以电动汽车各个时段的充电功率为优化变量,建立包含降低系统网损、节点电压波动、负荷波动的风力发电与电动汽车充电的多目标协调优化模型。最后,在IEEE 33系统中采用NSGA-Ⅱ算法对模型进行算例分析。结果表明所提出的模型及算法不但能够有效降低二者接入电网对电网产生的不利影响,而且也能够兼顾电动汽车使用者的经济利益。     

基于遗传算法的电力系统无功优化

电力系统无功优化主要是指在负荷给定的情况下,有载可调变压器分接头位置、无功补偿的最佳容量和发电机机端电压大小的优化确定。以有功网损最小为目标函数建立了主网无功优化的数学模型,对于目标函数中的无功电压越界和发电机无功出力越界,采用罚函数予以解决。采用遗传算法,针对遗传算法应用于求解无功优化等复杂非线性优化问题中容易发生"早熟"和收敛速度慢等问题,作了一些改进。通过改进,遗传算法能够跳出局部最优解,增强了全局寻优能力,使寻优速度和精度在一定程度上得到了提高。根据上述算法使用C++语言编制了求解程序,并对IEEE-14节点系统进行了优化计算,通过与初始有功网损比较,在各设备的正常运行范围条件下,系统有功网损降低了4%。     

浅谈降低电力网电能损耗的技术措施

本文简要阐述了电网损耗的分类，并从电力网的功率分布、经济运行、电网改造等方面论述了降低网损的技术措施。     

基于PSASP的同煤电网最优潮流分析

以大同煤矿电网经过多年的改造与扩建,虽已经形成了一个完整的供电系统,但很多变电站的变压器为国家73标准和86标准变压器,导致大同煤矿供电系统网损过高,为了降低大同煤矿电网损耗,使整个大同煤矿供电网在经济、合理的状态中运行,节约电能、降低电力成本、提高企业经济效益,利用PSASP电力系统综合仿真程序对大同煤矿电网进行潮流分析和网损分析,获得了大同煤矿电网的改造方案.通过最优潮流建模,使用PSASP建立最优潮流作业,以网损最小的目标函数进行最优潮流计算,获得最优潮流计算结果,结果表明:大同煤矿电网总有功损耗减小了3.52%,总无功损耗减小了3.48%.