交直流混合电力系统的无功优化研究

本文对交直流混合电力系统的无功优化问题进行了研究．建立了交直流混合电力系统的无功优化数学模型,该模型的目标函数为交流网络的有功损耗和直流网络的有功损耗之和,优化控制变量考虑到混合电力系统中交流部分以及直流的影响．针对交直流混合系统的特点,提出了适合求解混合系统无功优化问题的实用算法．     

在线实时优化潮流计算在降低有功网损上的研究

为了有效减少电力系统运行时电网中消耗的有功网损值,以母线负荷过载情况下电力系统网损不均衡电网为研究对象,建立有功网损数学模型,在满足各控制变量和状态变量的等式及不等式约束条件下,进行在线实时优化潮流计算.对计算结果中网损较大支路,分别采用无功补偿法、调节电压法、改变支路横截面积法来降低电网总有功网损值,并比较在电网总有功网损值恢复过程中3种方法的补偿当量.以IEEE14作为算例,验证了本文方法的有效性.其结果可为电网工作人员采取合理的组合降损措施提供可靠的数据依据.     

含静态电压稳定裕度约束的无功优化计算

提出了一种电压稳定裕度约束无功优化新方法,通过调节系统的控制变量,能真正有效地提高系统的静态电压稳定裕度,同时取得较小的网损。该方法将电压稳定裕度约束无功优化问题分解为非线性无功优化和电压稳定裕度及其对控制变量灵敏度分析两个子问题,通过两者的交替求解实现寻优。前者采用非线性原对偶内点法求解,后者则是以连续潮流计算为基础。该方法计算速度快,对多种系统具有一定的普适性。在IEEE 14、30、118节点系统的试验结果验证了它的有效性,并发现一个系统在特定的负荷增长方式下,由于无功潮流的改变其分岔类型可能会在极限诱导分岔和鞍结分岔之间转换。     

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。     

含静态电压稳定裕度约束的无功优化

提出了一种电压稳定裕度约束无功优化新方法,通过调节系统的控制变量,能真正有效地提高系统的静态电压稳定裕度,同时取得较小的网损.该方法将电压稳定裕度约束无功优化问题分解为非线性无功优化、电压稳定裕度及其对控制变量的灵敏度分析两个子问题,通过两者的交替求解实现寻优.前者采用非线性原对偶内点法求解,后者则以连续潮流计算为基础.该方法计算速度快,对多种系统具有一定的普适性.在IEEE 14、30、118节点系统的试验结果验证了它的有效性,并发现一个系统在特定的负荷增长方式下,由于无功潮流的改变其分岔类型可能会在极限诱导分岔和鞍结分岔之间转换.     

基于径向基神经网络的风电场无功补偿优化算法

 针对风电场无功补偿容量计算工作量大、计算过程复杂的问题,提出了应用径向基神经网络优化风电场无功补偿容量计算的方法。首先建立了含风电场的电力系统潮流计算模型,以某风电场实际有功功率作为模型的输入,计算该风电场所需的无功补偿容量;以有功功率作为输入数据,以计算所得的无功补偿容量作为目标输出,建立径向基神经网络,并对该神经网络进行训练。用训练后的径向基神经网络代替潮流计算模型,对该风电场所需无功功率进行计算,结果表明,该方法计算复杂度比潮流计算模型低,计算量少。研究表明可用训练后的径向基神经网络模型代替潮流计算模型,实时计算风电场无功补偿容量。     

电力系统无功优化的分段线性同伦算法研究

提出了采用分段线性同伦算法进行电力系统无功优化的新方法。文中以系统有功损耗最小为目标函数，以运行变量为约束条件，利用状态变量与控制变量之间的灵敏度矩阵建立了无功优化数学模型。经过ＩＥＥＥ－６节点实验系统的计算分析，取得了满意的结果。     

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。     

计及分布式光伏有功削减的配电网全局电压综合优化策略

提出一种考虑有功削减的分布式光伏主动参与配电网长时间尺度电压优化控制策略。在光伏最大化输出有功的前提下利用光伏逆变器剩余容量完成各时段无功优化,若优化后仍有电压越限,则在静态无功优化结果的基础上优化削减光伏有功输出,释放更多无功容量用于电压优化调节,得到全网最佳电压分布。考虑到光伏和负荷出力的不确定性,利用复仿射方法建立各时段功率输出模型。采用Ybus潮流计算与线性递减权重粒子群相结合的算法对优化模型进行求解。选取IEEE33节点系统进行算例分析,算例结果验证了所提优化策略的有效性。     

线间潮流控制器控制结构研究

新出现的线间潮流控制器IPFC(Interlin Power Flow Controller)是柔性交流输电系统FACTS控制装置中最好的一种控制装置,它可以同时独立控制母线电压和线路上的有功和无功功率潮流.通过比较IPFC在不同线路上的电压等级和容量大小的补偿容量效果,得出IPFC是解决有功和无功潮流平衡的理想方案,并提出了应尽量使高电压大功率的线路向低电压小功率的线路提供所需的有功功率,优化功率传输的模糊控制方案,为线间潮流控制器控制结构研究提供解决方案.     

梯级水电站系统的有功、无功功率最优分配Ⅰ

本文提出了一种求解梯级水电站系统有功无功联合调度的方法，采用分解方法把其分 为有功功率分配和无功功率分配；提出了一种有功功率最优分配的方案；考虑了溢水、 水头联系、乘子修正、网损等问题，以适应实际需要。本方法在实际系统上进行了运 算，取得了良好的经济效果。运算速度快，占用内存少。     

中等城市排水系统的优化——系统管网布局的优化

本文提出了管道费用指数的概念。将排水系统规划中的网络布局优化问题分解为两个子问题,即主干管输水路线的优化子问题和网络最后布局的优化子问题;利用网络技术的方法,能方便地获得其优化解。实际计算结果表明,它比传统的方法节省开支,有良好的经济效益。     

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.     

含多种分布式电源的配电网概率无功优化

针对配电网无功优化时多种分布式电源出力以及负荷的随机性,建立了考虑多重不确定因素的概率无功优化模型.通过三点估计法将概率潮流计算转化为采样点处的确定潮流计算,以处理所建模型中的不确定因素对无功优化结果的影响.为克服粒子群算法易陷入局部最优的缺陷,将自适应控制策略应用于粒子群算法,采用一种改进粒子群算法(IPSO)用于模型的求解.在改进的IEEE33节点系统上进行仿真测试,其结果验证了所提概率无功优化模型和求解方法的可行性及有效性.     

混合有-无源智能反射面辅助大规模MIMO安全传输

针对存在恶意窃听者的大规模MIMO网络安全传输问题,提出了一种混合有-无源智能反射面辅助的下行安全传输方法。受基站总发射功率、混合有-无源智能反射面功率和反射相位模量约束,讨论了最大化系统总保密速率的优化问题,该问题为多变量耦合的非凸优化。提出了基于逐次凸近似的主动波束成形和反射相位优化算法,首先利用交替优化算法将原始问题转变为两个单变量的子问题,然后采用逐次凸逼近或半定松弛算法分别求解每个子问题的最优主动波束成形和反射相位。仿真结果表明,相比传统的被动智能反射面辅助安全传输方案,提出的方案能够有效利用混合有-无源智能反射面高增益的技术优势,进一步提高级联链路的信道增益,获得更高的保密速率。     

孤岛运行的微电网三相不平衡潮流计算方法研究

提出了适用于孤岛运行的微电网三相不平衡潮流计算方法:结合实际,对传统潮流计算方法予以改进,计算中考虑了配电系统各分布式电源的有功、无功控制能力,即电压、频率静态调节特性,考虑了变压器移相角对潮流的影响以及线路参数的相间耦合;算法采用相分量分析,能够应对线路参数三相不平衡、负荷三相不平衡等情况;用牛顿-拉夫逊法求解,易于处理环网结构配电网的潮流计算;不仅能进行三相不平衡潮流分析,还能同时计算出系统的频率.     

配电网潮流的混合模型降规模计算

为了减少大规模配电网潮流分析的计算量,在分析了等效电压降落模型法(VDM)和等效线损模型法(LLM)的基础上,提出了二者相混合的配电网潮流算法.该方法的计算精度比较高,可大大减少参与迭代计算的节点数,而且各负荷点的电压以及配电网的线损不需迭代就可以直接计算得到,从而精确得到整个配电网的线损.经过对IEEE中30节点的实际配电网的计算,验证了该方法的有效性.     

求解可分离凸优化问题的非精确混合分裂算法

针对一类有四个块变量的可分离凸优化问题,提出一种非精确混合分裂算法.在每一轮迭代中,该算法需要求解四个子问题,根据子问题计算工作量的大小,将四个子问题分为两组,每组包含工作量相当的两个子问题.算法在组内执行平行分裂方法,两组间执行交替方向方法,并允许迭代子问题的非精确求解.在适当的条件下,证明了所提出的混合分裂算法具有全局收敛性.