电力系统多时段无功优化研究

针对电力系统的多时段无功优化问题,在基于统计学原理分时段方法的基础上,提出了一种基于无功调节设备一天内最大调节次数的启发式迭代分时段算法,从而可以根据负荷变化的趋势得到无功控制设备动作的时间点.时间点确定之后,即可应用单一负荷下的静态无功优化研究成果,计算得到无功控制设备的调节状态.该方法可以自适应地修正划分时段的门槛值,从而保证了分段的结果具有可操作性.IEEE-39节点算例的分时段无功优化计算从网损、设备动作次数、计算量3个方面说明了本文所提出的分时段策略的有效性,表明了本方法不仅可明显降低网损,而且可以简化无功优化控制操作.     

基于知识图谱的主动配电网电压控制策略

随着新能源大规模接入以及负荷的随机波动性,对配电网的电能质量提出了更高的挑战及要求。主动配电网控制无功调压设备抑制电压波动通常转化为混合整数规划问题,难以做到实时控制且需频繁进行复杂计算。本文从历史数据中提取源荷状态,生成基于二阶锥最优潮流模型的电压控制策略,构建以调压装置状态、系统数据与控制策略为核心实体的配电网电压控制知识图谱;在实时电压控制时,基于控制策略子图匹配及数据检索算法,以当前网络状态匹配知识图谱中相似状态,进行安全校验和优化求解,并更新知识图谱中的状态策略。同时,在无功设备调节过程中增加人机交互环节,对于时间尺度、电压及设备动作及关键点电压实现精准控制。基于改进IEEE系统算例的仿真结果表明,所提出的基于电压控制策略知识图谱的检索方法及交互策略能够有效提升配电网无功电压控制策略生成效率,并具有不同场景适用性。     

电力系统多时段无功优化研究

针对电力系统的多时段无功优化问题,在基于统计学原理的分时段方法基础上,提出了一种基于无功调节设备一天内的最大调节次数的启发式迭代分时段算法,从而可以根据负荷变化的趋势得到无功控制设备动作的时间点．时间点确定之后,即可应用羊一负荷下的静态无功优化研究成果,计算得到无功控制设备的调节状态．该方法可以自适应地修正划分时段的门槛值,从而保证了分段的结果具有可操作性．IEEE-39节点算例的分时段无功优化计算从网损、设备动作次数、计算量3个方面说明了本文所提出的分时段策略的有效性,表明了本方法不仅可明显降低网损,而且可以简化无功优化控制操作．     

基于改进磷虾群算法的主动配电网无功优化

随着分布式电源的不断发展,配电网中负荷也呈现多样化的趋势,传统的配电网的无功调控策略和算法已经不能满足现代配电网无功补偿的需求,为此,提出一种基于改进磷虾群算法的主动配电网动态无功优化策略。首先将无功优化过程分为日前调控与日内动态补偿两部分,日前考虑离散型无功补偿设备的无功补偿能力,日内充分考虑风光出力及其他连续调节设备对系统进行补偿,构建基于主动配电网的日前-日内多时间尺度动态无功优化模型。其次提出一种基于余弦控制因子和柯西因子的改进磷虾群算法对该模型进行求解。最后通过修正的IEEE33节点系统的实验,验证了该策略的可行性和有效性,在保证主动配电网平稳运行的同时,实现经济效益最大化。     

基于电气距离分区的配电网动态无功优化

为解决含分布式电源的配电网动态无功优化问题,考虑不同时刻日负荷以及分布式光伏、风电的出力水平不断变化,以节点电压是否越限为判断依据设计了2种优化方案。在多目标无功优化模型的基础上,若节点电压越限,通过节点之间的电气距离、联通情况以及区域直径对配电网进行快速分区处理,根据分区结果,调节电压越限区域内分布式电源的无功出力,利用改进差分进化算法进行局部无功优化,输出Pareto最优解;若节点电压不越限,对配电网整体进行无功优化求解,调节分布式电源的无功出力,获得Pareto最优解。通过算例分析验证了本文所提算法和优化方案的可行性。     

基于负荷预测的变电站无功电压控制

详细分析了九区图控制原理中可能存在的各种问题，提出基于该原理的电压无功综合控制(VQC)装置难以满足实际变电站的电压无功控制要求。针对以上问题，提出了一种有效的动态无功综合优化方法来实现变电站的电压无功控制。该方法基于神经网络的负荷预测、灵敏度分析的分段等效处理，考虑了实际系统的各种约束和要求，以动态无功优化模型和无功优化修正模型来确定预测范围内外的变电站电压无功综合优化控制决策。通过算例，验证了该模型和算法的有效性，同时也说明了变电站实现动态无功综合优化控制的可行性。     

高压配电网无功补偿配置原则的优化

按负荷和电网无功电压特性对高压配电网进行分类,针对不同类型采取差异化的无功补偿配置方案.以含小水电高压配电网为对象,提出综合考虑容/感性无功补偿配置的无功优化规划模型,以满足含小水电高压配电网不同的无功电压调控需求;运用"无功配置率"指标指导不同类型变电站无功补偿配置量的选择,并对该类配电网的容/感性无功配置原则进行了优化和细化.实例分析表明,按此原则来指导含小水电高压配电网的无功配置,可提高该类配电网电压调控和无功平衡能力,有助于降低网损,避免容性无功补偿过量配置导致的投资浪费.利用该方法,得出4种不同类型的高压配电网的无功配置率推荐范围,可作为高压配电网无功补偿配置的细化原则.     

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。     

一种基于二阶锥规划的配网无功优化算法

在深入分析分布式电源并入配电网对电压的影响基础上,考虑逆变器的快速控制和无功特性,建立了配电网电压无功优化模型,提出一种基于二阶锥规划的配电网无功优化算法,对原始非凸、非线性、NP-难的潮流优化模型进行松弛变换,得到易于求解计算、收敛效果好的二阶锥规划模型,通过IEEE 33节点配电系统算例的计算和分析,表明逆变器参与电压无功优化能够有效地进行电压调节和降低网络损耗,证明了所提优化方法的有效性。     

一种基于二阶锥规划的配电网无功优化算法

在深入分析分布式电源并入配电网对电压的影响基础上,考虑逆变器的快速控制和无功特性,建立了配电网电压无功优化模型,提出一种基于二阶锥规划的配电网无功优化算法,对原始非凸、非线性、NP-难的潮流优化模型进行松弛变换,得到易于求解计算、收敛效果好的二阶锥规划模型,通过IEEE 33节点配电系统算例的计算和分析,表明逆变器参与电压无功优化能够有效地进行电压调节和降低网络损耗,证明了所提优化方法的有效性。     

煤矿配电网两阶段无功补偿优化配置方法

针对煤矿配电网无功优化存在的问题,综合考虑煤矿配电网负荷特点以及传统无功补偿装置的优缺点,提出利用静止无功发生器SVG以及电容器组配合实现配电网无功优化的两阶段无功优化方法.两阶段分别以有功网损最小和电压谐波畸变率最小为目标,根据灵敏度法确定补偿位置,运用改进的粒子群算法进行无功补偿容量的优化配置.研究结果表明:配电网的有功损耗明显下降,电压水平明显改善,为配电网无功优化提供了一种灵活高效,易于实现的有效方法.     

基于改进遗传算法的配电网动态无功优化

综合混沌变异的泛化能力和邻域搜索的局部寻优能力,实现配电网动态无功优化问题的快速求解.利用混沌神经元的输入输出特性建立变异算子与种群多样性测度的自适应关系,实现种群多样性的动态调节,提出基于优秀个体特征信息的邻域搜索,实现局部寻优.在编码过程中,结合配电网动态无功优化的特点提出一种由投运组数和投运时间构成的两段式整数编码方式,缩短了染色体长度、消除了不可行码.IEEE69配电网算例结果表明本文方法在全局收敛性以及克服早熟等方面具有优势.     

基于数据驱动的主动配电网分布鲁棒有功无功协调优化

为充分发挥分布式电源与可控设备有功无功出力在配电网优化中的作用,减少分布式电源随机出力与负荷波动对系统的影响,首先,从有功无功协调优化角度出发,以有载调压变压器、光伏机组、储能系统、微型燃气轮机及无功补偿设备为控制手段,建立以网损最小为优化目标的主动配电网有功无功协调优化模型;然后,在协调优化模型的基础上,采用场景分析法处理光伏出力及负荷预测的不确定性,并以l-2范数约束构建场景概率分布的不确定集,建立了基于数据驱动的主动配电网分布鲁棒有功无功协调优化模型,采用列与约束生成算法进行求解.经IEEE33节点系统验证,结果证明了协调优化策略能有效地降低网损与分布鲁棒优化策略能有效应对系统中的不确定性.     

含分布式电源的配电网多目标无功优化

针对传统模型和现有算法对配电网无功优化带来的电压波动和网络损耗等问题,提出一种基于改进元胞差分算法的含风、光的配电网无功优化方法。建立了风电、光伏的随机概率出力模型,获取了其出力预测数据,以电压波动、有功损耗和电压越限3个目标为优化函数,通过权重系数将三目标模型转换为双目标模型,建立了含风电、光伏的双目标配电网无功优化模型。通过电压稳定指标(voltage stability index, VSI)对配电网各个时段的电压的稳定性进行评价,用改进元胞差分算法对模型进行求解,并利用测试函数对算法进行验证。结果表明,较传统模型和传统算法而言,所提模型和所用算法均能有效降低配电网的电压波动和减小配电网的有功损耗,从而保证电网的安稳运行。     

考虑负荷不确定性和时段优化的 动态无功优化

针对负荷的不确定性,并充分结合其时序性特征,提出考虑负荷不确定性和时段优化的动态无功优化模型。该模型充分考虑负荷预测误差的概率模型,采用拉丁超立方抽样技术和场景削减技术获得负荷样本及其概率,且对负荷样本期望值采用统计学指标归一化处理形成综合负荷趋势序列;同时,为克服动态无功优化过程中的"维数灾"问题,设计了基于特征趋势的自适应方法进行时段划分;最后计及场景概率,以网损最小为目标,将电压越限和发电机无功出力越限计入罚函数,建立动态无功优化模型并采用基于精英保存策略的遗传算法进行求解。算例仿真结果验证了所提模型的正确性和有效性。     

考虑风电接入的配电网无功优化

文章针对风电接入配电网时考虑电压稳定性的无功优化进行研究。利用多场景技术对风电机的出力进行建模,在计及负荷波动的情况下,对配电网采用蒙特卡洛方法进行随机潮流计算,求得节点电压、风电机无功出力等变量的期望与标准差;然后利用连续潮流与全概率公式计算多场景下风机接入的电压稳定裕度期望。在此基础上利用遗传算法对配电网进行无功补偿优化投切,IEEE33系统的计算结果表明该方法可以改善配电网无功分布,提高电压水平,降低配电网运行的风险。最后分析了节点参与因子对风电机选址的影响,数值分析的结果表明将风电机安装在负荷节点参与因子较大的地方可以进一步降低配电网运行的风险,使得系统各个节点电压分布更加均匀,同时能够给系统运行留出更多裕量。     

计及多类型分布式电源的电压无功优化控制研究

针对负荷的时变性和分布式电源(DG)出力的波动性使得基于实时无功优化的电压控制效果劣化问题,提出了一种含多DG的配电网电压无功优化控制策略;推导了负荷节点注入无功功率对电压变化的灵敏度矩阵;给出了SCB投切组数的确定方法。基于改进递推贝叶斯估计方法估算最佳的OLTC,利用RTU所获取的相关数据确定各馈线处SVR的分接头开关档位,根据目标值调整控制变量实行自主优化选择和投切控制,达到最优控制方式。以加入多种DG和负荷类型的IEEE33节点典型馈线系统作为仿真算例,分析结果表明所提控制策略能显著地稳定电压幅值,具有较好的在线应用前景。     

基于模糊理论的变电站电压无功控制系统设计

变电站电压无功控制已成为保证电压质量、无功平衡,提高配电网经济性和可靠性的不可缺少的途径之一.针对目前变电站电压无功控制存在的问题,本文提出一种结合模糊控制理论的变电站电压无功控制策略.简要介绍了电压模糊控制子系统和无功模糊控制子系统的构成,形成了解耦和综合控制方式.最后以某一变电站为例,进行本文控制策略的仿真分析,效...     

新型变电站电压无功综合控制算法

传统的基于区域图控制的变电站电压无功综合控制方法对短期负荷波动的抗干扰能力较差,为解决该问题本文提出了一种变电站电压无功综合控制算法数学模型,该算法模型由启动判据、负荷预测结果修正算法、动作判据、区域配合算法几个数学模型构成,文中给出了这些模型的数学表达式,并给出了这些数学模型怎样与超短期负荷预测结果相结合来实现地区变电站的电压无功综合控制的方法,采用该算法研制的设备的变电站的运行结果证实了该算法模型的正确性与优越性.     

牵引负荷接入电力系统的随机潮流计算

基于随机潮流计算对含牵引负荷的电网潮流不确定性进行描述,提出使用群体感应机制的粒子群算法对牵引负荷概率模型进行参数辨识.采用基于Nataf变换的拉丁超立方采样技术控制随机潮流输入变量的相关性.结合算例仿真,分析在不同负荷空间相关性的情况下,牵引负荷的接入对电网电压和支路潮流概率分布的影响.结果表明,使用群体感应机制的粒子群算法参数辨识精度更高,且避免了基本粒子群算法易陷入局部最优解的缺点;考虑牵引负荷随机性的支路功率和电压概率分布因不同的负荷空间相关性变化明显.为新建高铁线路接入电网提供了参考.