文档介绍：山东大学
硕士学位论文
电力系统无功优化分析
姓名:宋明曙
申请学位级别:硕士
专业:电力系统及其自动化
指导教师:栾兆文
20080510
摘要无功优化是电力系统运行与控制中的一个传统课题,是保证系统安全经济、稳定运行的有效手段,是降低系统网损、提高电压质量的重要措施。电力系统无功优化的分析对电力系统实际运行具有重要意义。电力系统无功优化问题是一个复杂的非线性混合整数规划问题,其控制变量既有连续变量又有离散变量,优化过程十分复杂。针对无功优化问题,人们提出了众多的求解方法,目前常用的、比较成熟的方法主要有非线性规划法、线性规划法、混合整数规划法、人工智能方法等。在这些方法中,原对偶内点法具有突出的优点。该方法的计算时间对问题的规模不敏感,不随问题规模的增大而显著增大,而且具有很好的鲁棒性和收敛性,因而近年来,原对偶内点法在求解无功优化问题中应用广泛。电力系统无功优化是一个多目标优化问题,而在应用中,传统的无功优化模型几乎都是以系统有功网损最小为目标函数的单目标优化。这种单目标无功优化的数学模型不能对无功优化问题进行准确的描述,单纯的追求经济性不仅忽略了电压质量,也容易使系统运行在极限状态,从而大大降低系统的安全性和稳定性。本文在传统无功优化模型的基础上,建立了以网损最小和电压质量最好为目标函数的多目标无功优化模型。通过对目标函数加权建立妥协模型,使多目标问题转化为单目标问题,并采用非线性原对偶内点法对优化模型进行求解。针对固定权重法的缺点,本文对系统各个节点进行灵敏度分析,根据节点灵敏度系数的不同选取不同的权重因子,从而获得一个较为合适的优化结果。通过多个系统模型的计算分析,本文采用的多目标无功优化模型和算法能够有效地降低系统网损,提高系统电压质量水平,并且计算性能好、计算速度快,对系统规模不敏感,从而证明了本文的模型和算法是正确有效的。关键词无功优化;内点法;多目标;权重;灵敏度
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鲞塑堡导师签名:≮薹虹期:论文作者签名:恳魂期:一墨锫蓿骸辏翌原创性声明关于学位论文使用授权的声明独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑论文作者签名:本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。、
豪锍竀芍O呗分写涞奈薰无功功率对系统电压水平起决定性影响。由电压损耗算式△煮靠杉第一章绪论课题研究目的和意义:所谓无功优化,就是当电力系统的结构参数以及负荷情况给定时,通过对某些控制变量的优化,寻找在满足所有约束条件的前提下,使系统的某一个或多个性能指标达到最优时的无功调节手段。.薰β识缘缌ο低车挠跋无功功率对电力系统的影响主要可以从电压损耗和有功损耗两方面来考虑。无功功率与电压的关系电力系统中的电压水平与无功功率密切相关。系统中各种无功电源的无功功率输出应能满足系统负荷和网络损耗在额定电压下对无功功率的需求,否则电压就会偏离额定值。在高压电力系统中,正常运行时输电线路两端的电压相位角差比较秒小,可以认为≈現率大小与线路两端电压幅值之差成正比,无功功率将从节点电压高的一端流向节点电压低的一端。节点电压有效值的变化,将使流经线路的无功功率随之发生变化,因此电力网中节点电压的变化会引起无功功率潮流的变化。在电网结构和电压范ǖ那榭鱿拢缪顾鸷摹鱑主要与输送的无功功率烧裙叵怠8菹低掣汉傻奈薰β室坏缪固匦裕薰β仕娴缪股仙增加,随电压下降而减小,当系统无功功率不足时各节点电压下降,负荷从系统吸取的无功功率减小;如果系统内有大量无功功率流动,还会造成途经的各个节点电压下降。当电力系统有能力向负荷供给足够的无功功率时,负荷的端电压就能够保持在正常的电压水平。如果系统无功电源容量不足,负荷的端电压就会降低。为此,要求电力系统必须有足够的无功电源容量ㄓτ械奈薰Φ缭幢赣五乙’。
嵋:攀变压器有功损耗计算公式为:..±堂焦途一塞式嗅直硎颈溲蛊鞯挠泄λ鸷模皇硎颈溲蛊鞔涞挠泄β剩篞表容量裨蛴υ黾颖匾5奈薰Σ钩ド璞福员Vさ缌ο低车奈薰β势胶狻薰β视胗泄ν鸬墓叵有功网损是衡量电网建设完善化和管理水平高低的一项综合性经济技术指标,它包括线路有功损耗和变压器有功损耗两部分。线路有功损耗计算公式为:示变压器传输的无功功率;氏表示变压器的额定容量;硎颈