電力系統(tǒng)無功優(yōu)化模型與算法的研究.pdf

1、電力系統(tǒng)無功優(yōu)化是保證系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一項(xiàng)重要手段，也是改善系統(tǒng)電壓水平和降低電網(wǎng)損耗的重要措施。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜，用戶對電網(wǎng)提供電能的質(zhì)量也提出了更高的要求。因此，對電力系統(tǒng)無功優(yōu)化問題的研究，既具有理論意義又有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文對電力系統(tǒng)潮流計(jì)算和無功優(yōu)化問題進(jìn)行了新的探索和嘗試。作為線性方程組求解潮流計(jì)算的重要環(huán)節(jié)，文中首先對高斯消元和約當(dāng)消元進(jìn)行了介紹，并進(jìn)行了相關(guān)

2、的分析與比較。另外，文中對各種潮流計(jì)算方法進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納，在高斯-賽德爾法基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)算法，算例結(jié)果表明改進(jìn)算法的迭代次數(shù)明顯減少。
　　 進(jìn)行系統(tǒng)無功優(yōu)化時，變壓器的調(diào)節(jié)對優(yōu)化結(jié)果起著重要作用，文中給出了非自動和自動兩種調(diào)節(jié)變壓器抽頭的方法。非自動調(diào)節(jié)方法抽頭調(diào)節(jié)較簡單，本文將其用于經(jīng)典法無功優(yōu)化中。無功網(wǎng)損微增率的計(jì)算是經(jīng)典法無功優(yōu)化的核心，本文推導(dǎo)了極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)兩種形式的導(dǎo)納矩陣法計(jì)算無功網(wǎng)損微增率的方法，并給出

3、極坐標(biāo)形式的算例分析。另外，在此基礎(chǔ)上對經(jīng)典法無功優(yōu)化進(jìn)行了深入研究，包括數(shù)學(xué)模型，變量約束以及算法流程等。
　　 本文在總結(jié)各種算法研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，考慮基本粒子群算法的一些缺陷，將強(qiáng)引導(dǎo)思想和自適應(yīng)參數(shù)調(diào)節(jié)引入粒子群優(yōu)化算法中，形成改進(jìn)粒子群算法。以系統(tǒng)網(wǎng)損最小為目標(biāo)函數(shù)，對狀態(tài)變量的約束條件采用罰函數(shù)處理，建立了改進(jìn)粒子群法無功優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型?？紤]到電力系統(tǒng)無功優(yōu)化問題是一個多變量、多約束的混合非線性規(guī)劃問題，其變量不僅包

4、括連續(xù)變量，還包括離散變量，文中用規(guī)整的方法對離散變量進(jìn)行處理，較好地解決了離散變量和連續(xù)變量共存的問題。
　　 文章最后將提出的經(jīng)典法和改進(jìn)粒子群算法對IEEE-14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和IEEE-30節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行無功優(yōu)化計(jì)算，并給出部分優(yōu)化結(jié)果。算例結(jié)果表明本文所采用的經(jīng)典法無功優(yōu)化算法的可行性，并且在計(jì)算時間上占有一定優(yōu)勢；改進(jìn)粒子群算法相對于基本粒子群算法有更好的優(yōu)化效果，并具有更好的求解精度和求解效率，具有良好的理論價(jià)值和使用價(jià)值