文档介绍：摘要
电力系统无功优化是保证系统安全、经济运行的一项有效手段,是降低网损、
提高电压质量的重要措施。因此,电力系统无功优化问题的研究,既具有理论意
义,又具有实际应用价值。
电力系统的无功优化问题是电力系统中的经典问题,在数学上属于多变量、
多约束的混合非线性最优化问题,其操作变量既有连续变量又有离散变量,优化
过程十分复杂。借鉴生物免疫系统原理的免疫遗传算法在改进交叉、变异、选择
等算子的基础上,继承和发展了传统遗传算法的多点搜索、可处理离散变量、适
用范围广等诸多优点,同时,通过抗体之间的相互激励作用大大提高抗体的多样
性,动态调整群体收敛性和种群的多样性之间的平衡,避免了传统遗传算法在收
敛计算后期,由于种群趋向单一化,出现早熟现象而陷入局部最优解的缺点,有
良好的全局收敛能力和收敛速度。由于免疫遗传算法具有优良的计算特性,在电
力系统无功优化问题上得到了应用。
针对无功优化问题的特点,本文结合实际,深入分析了巴彦淖尔电网电压无
功问题的根本原因,以降低网损和提高电压质量为目标,应用电力系统无功优化
的新算法—免疫遗传算法,对巴彦淖尔电网电压无功问题进行了深入的研究,
提出了具体可行的调整措施,并编制了地区电网无功优化的计算软件。
实际电网的计算表明,本文基于免疫遗传算法的电力系统无功优化方法是正
确有效的,提出的优化方案较好的改善了巴彦淖尔电网的电压水平和无功分布,
提高了供电质量,有良好的理论价值和实用价值。
关键词电力系统,电压,无功优化,免疫遗传算法
倒匕口口
尸月
本人郑重声明此处所提交的土程硕士专业学位论文《巴彦淖尔电网无功优
化研究》,是本人在华北电力大学攻读工程硕士专业学位期间,在导师指导下进
行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知,除了文中特别加以标注和致谢之
处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得华北
电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对
本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名叮日期
关于学位论文使用授权的说明
本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定,即①学校有
权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件②学校可以采用影印、缩
印或其它复制手段复制并保存学位论文③学校可允许学位论文被查阅或借阅
④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文⑤同意学校可以用不同
方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。
涉密的学位论文在解密后遵守此规定
肚
作者签名导师签名
日期期
第一章绪论
无功优化的目的和意义
无功优化历来是一个备受关注的研究课题,通过调节电网中的各种设备
来改变无功潮流在网络中的分布,而达到降损节能的目的。无功优化是电力
系统安全、经济运行的最重要的手段之一。随着电网规模日益扩大,负荷需
求的不断增长,如何在满足负荷发展需要的前提下,充分利用系统的无功资
源,保证系统的安全、经济运行,多年来一直是国内外电力工作者们致力研
究的问题。
年代以前,我国电网长期处于低电压水平,主电网不稳定事故时有发
生,给电力工业和其他经济部门造成了不可估量的损失。自上世纪年代
末以来,电网电压水平不断得到改善,无功补偿设备的容量基本上与新增发
电设备的容量基本上相适应,但是仍然存在一些问题,如一些电网在轻载时
电压过高的现象时有发生,局部地区甚至超过设备的允许规定,严重影响了
设备的安全运行重载时电压较低,影响了用户的正常生活。随着电力系统
的发展,电网规模越来越大,电压问题越来越复杂,出现电压崩溃并发展成
全网性事故的可能性也正在逐渐增加,所以需要全面改善和提高系统的电能
质量。因此,为了保证电能质量和提高电网的电压合格率,就应增强对电压
无功的调控能力。合理的运用电压无功的调节手段,能使电力部门及用户总
体设备的运行指标达到最佳状态。而且随着电力系统自动化程度的不断提
高,无功优化控制将越来越得到人们的重视。
系统无功分布的合理与否直接影响着电力系统的安全和稳定,并与经济
效益直接挂钩。一方面,如果系统内无功功率不足,将使电压水平低下,系
统一有扰动,就可能使电压低于临界电压,产生电压崩溃,从而导致系统因
失去同步而瓦解的灾难性事故。如年美国纽约大停电和年东京大
停电都是由于高峰负荷时无功不足而造成电压崩溃,进而导致系统瓦解。另
一方面,无功过剩也会恶化系统电压,危害系统和设备的安全,而且过多的
无功备用又会浪费不必要的投资。另外,假如系统仅以发电机无功出