含 的配电网动态无功优化方法

含的配电网动态无功优化方法

随着电力系统的发展，含分布式能源的配电网已经成为了主流。为了提高配电网的效率和稳定性，动态无功优化方法被广泛应用。这篇报告将介绍含分布式能源的配电网动态无功优化方法的基本概念、目标和步骤，以及优化方法的应用和未来发展方向。

一、基本概念和目标

动态无功优化方法是一种具有可调性和可靠性的调度方法，可以通过调节无功功率来控制电压的波动范围，从而保证电网的稳定性。动态无功优化方法的目标是将无功功率的分配调度在合适的时间、空间和配电设备上，以减小无功损失和提高电网的功率因数。

二、优化方法的步骤

动态无功优化方法的步骤包括以下几个方面：

1.收集数据：通过数据采集系统、传感器和监视器等设备收集

配电网的电量、电压和电流等数据，为后续的优化提供可靠的数据支持。

2. 建立模型：根据收集的数据，建立配电网的数学模型，包括线路拓扑结构、配电变压器和发电机等设备的参数，以及负荷和分布式能源的特性。

3. 评估当前状态：通过评估当前配电网的状态，包括无功功率的分配状况、电压波动范围和负荷水平等，找到需要优化的地方。

4. 制定优化策略：根据配电网的需求，制定无功功率的调度策略，包括调整无功功率输出的大小和方向、调整发电机的功率输出、调整变压器的抽头位置等。

5. 最优化调度：通过算法和模拟技术，实现最优化的无功功率调度方式，使配电网达到更好的功率因数和稳定性。

三、优化方法的应用

动态无功优化方法在含分布式能源的配电网中广泛应用。例如，在大规模风电和光伏发电的场景下，动态无功优化方法可以实现对有功功率和无功功率的联合调度，以稳定电网电压，减少电网电压的波动范围，提高电网的可靠性和稳定性。此外，在电力市场中，通过动态无功优化方法，可以优化无功功率的调度，达到最佳的电网经济效益。

四、未来发展方向

随着配电网技术的不断发展，动态无功优化方法也需要不断改进和创新。未来的发展方向包括以下几个方面：

1. 制定更加精细的调度策略，提高无功功率的分配精度和效率。

2. 引入人工智能和机器学习等技术，优化无功功率调度算法和

模型。

3. 进一步研究风力和光伏发电等分布式能源的特性，为配电网的动态无功优化提供更加精准的数据支持。

总之，动态无功优化方法是提高配电网效率和稳定性的重要手段。在分布式能源快速发展的背景下，动态无功优化方法将会得到更加广泛的应用和研究。

配电网无功补偿技术的问题与措施分析

配电网无功补偿技术的问题与措施分析 摘要： 配电网无功补偿技术在现代电力系统中具有重要的作用。然而，在实际应用中，配电网无功补偿技术也面临着诸多问题。本文基于对配电网无功补偿技术的深入研究，结合实际案例，对配电网无功补偿技术的问题进行了分析，并提出了相应的解决措施，旨在帮助解决配电网无功补偿技术在实际应用中所遇到的难题。 关键词： 配电网；无功补偿技术；问题；解决措施 正文： 一、问题分析 1. 配电变压器容量问题 在配电网无功补偿技术应用过程中，配电变压器容量往往是一个难以避免的问题。由于现行的配电变压器容量设计标准较为保守，难以满足无功补偿产生的电流对容量的要求，这往往会导致配电变压器的过载，影响到整个供电系统的正常运行。 2. 低压侧电压问题

在配电网无功补偿技术中，低压侧电压的变化会影响整个系统的负荷特性。然而，由于配电网中短路电流较大，在无功补偿系统中，由于电容器等元件本身的电耗，造成了电流的存在，从而进一步影响低压侧电压的稳定性。 3. 无功补偿实效问题 实际应用中，配电网无功补偿技术的实效问题也比较突出。一方面，现有技术无法精确地测量功率因数，从而导致无法实现精确的无功补偿。另一方面，由于配电网负荷的变化及其不同阶次的制约，无功补偿技术可能会面临一些控制难题，影响到无功补偿技术的实际效益。 二、解决措施 1. 增大配电变压器容量 解决配电变压器容量问题的方法是增大其容量。由于无功补偿技术需要消耗电容器的电流，因此，可以通过增大配电变压器容量的方法，满足无功补偿系统所需的电流要求。 2. 采用电容器电源 为解决低压侧电压问题，可以采用电容器电源的方法，改变配电网中的短路电流，减少对低压侧电压的影响。 3. 提高控制效率

含 的配电网动态无功优化方法

含的配电网动态无功优化方法 随着电力系统的发展，含分布式能源的配电网已经成为了主流。为了提高配电网的效率和稳定性，动态无功优化方法被广泛应用。这篇报告将介绍含分布式能源的配电网动态无功优化方法的基本概念、目标和步骤，以及优化方法的应用和未来发展方向。 一、基本概念和目标 动态无功优化方法是一种具有可调性和可靠性的调度方法，可以通过调节无功功率来控制电压的波动范围，从而保证电网的稳定性。动态无功优化方法的目标是将无功功率的分配调度在合适的时间、空间和配电设备上，以减小无功损失和提高电网的功率因数。 二、优化方法的步骤 动态无功优化方法的步骤包括以下几个方面： 1.收集数据：通过数据采集系统、传感器和监视器等设备收集 配电网的电量、电压和电流等数据，为后续的优化提供可靠的数据支持。 2. 建立模型：根据收集的数据，建立配电网的数学模型，包括线路拓扑结构、配电变压器和发电机等设备的参数，以及负荷和分布式能源的特性。

3. 评估当前状态：通过评估当前配电网的状态，包括无功功率的分配状况、电压波动范围和负荷水平等，找到需要优化的地方。 4. 制定优化策略：根据配电网的需求，制定无功功率的调度策略，包括调整无功功率输出的大小和方向、调整发电机的功率输出、调整变压器的抽头位置等。 5. 最优化调度：通过算法和模拟技术，实现最优化的无功功率调度方式，使配电网达到更好的功率因数和稳定性。 三、优化方法的应用 动态无功优化方法在含分布式能源的配电网中广泛应用。例如，在大规模风电和光伏发电的场景下，动态无功优化方法可以实现对有功功率和无功功率的联合调度，以稳定电网电压，减少电网电压的波动范围，提高电网的可靠性和稳定性。此外，在电力市场中，通过动态无功优化方法，可以优化无功功率的调度，达到最佳的电网经济效益。 四、未来发展方向 随着配电网技术的不断发展，动态无功优化方法也需要不断改进和创新。未来的发展方向包括以下几个方面： 1. 制定更加精细的调度策略，提高无功功率的分配精度和效率。 2. 引入人工智能和机器学习等技术，优化无功功率调度算法和

配电网无功优化算法研究及其软件实现学位论文

配电网无功优化算法研究及其软件实现 摘要 电力系统无功优化是保证系统安全经济运行的有效手段是提高电力系统电压质量的重要措施之一多年来我国高压输电网络的无功优化很受重视有了较多的研究也取得了成果并在实践当中得以应用效果明显而配电网的研究一直没有得到应有的重视尽管国家实施两网改造工程以来众多配网自动化系统设备装置应运而生但都仅限于提高供电可靠性方面对于如何利用和配置无功资源进一步降低配网损失提高电压合格率提高配网运行经济性的研究无论从运行实际还是研究现状都表现出很强的迫切性 本文以遗传算法为主要数学工具对配电网无功优化问题进行了深入研究实现了适合配电网特点的潮流计算方法以及在此基础上的遗传算法在配电网无功优化问题中的应用并讨论了相应应用软件的开发原理过程以算例验证了该理论的有效性和实用性 基于支路电流的前推回代法适合配电网潮流计算具有速度快精度高的优点遗传算法具有寻优能力强优化效果好能方便处理离散变量的特点本文将二者结合起来并且针对配电网特点对遗传算法进行改进提出如下的改进遗传算法在适应度函数中采用动态罚函数系数根据变压器分接头和电容器的投切档位均为整数量采用十进制整数编码减小计算量增加实用性在选择初始种群时采用定制的初始种群的形成方法使初始种群分布于整个解空间选择方法采用竞争法避免早熟现象采用动态交叉率和变异率进行交叉和变异加快收敛速度和精度变异时采用邻域变异的原则以满足设备的实际操作要求计算结果表明本算法收敛速度和全局收敛性均很好能快速准确的确定变压器档位和电容器容量的配置问题使系统网损和电压合格率均得到优化可以节约能源减小系统运行成本提高供电质量在当前来说是非常具有实际意义的 本文编制了应用上述优化算法的配电网无功优化系统软件具有功能强大

配电网无功优化及无功补偿技术

配电网无功优化及无功补偿技术 无功电源如同有功电源一样，是保证电力系统的电压质量、降低网络损耗以及系统安全经济运行必不可少的重要组成部分。网络元件及负载所需要的无功功率来源于网络中的某个地方，如果要网络所需的无功功率都由发电机提供并跨过各个电压等级系统长距离传输显然是不合理的，不符合科学规律也很难做。科学合理的方法应该是在有无功功率需求的地方产生相适应的无功功率，即我们所说的无功补偿。在电力系统中，解决好无功补偿问题，对提高系统电能质量、保证安全经济运行、降损节能等方面都有着极为重要的意义。该文主要针对电力系统无功补偿的原则、方式、容量确定以及经济效益等做出论述和分析。 1 无功补偿的作用及无功补偿原则 1.1 电网中的无功电源 1.1.1 同步发电机同步发电机既是有功电功率电源，同样也是电网无功功率的来源，额定功率因数一般为0.8。 1.1.2 同步调相机同步调相机是连接在电力系统中的同步电动机。它的主要用途是产生无功功率，提高电力系统功率因数，提高电能质量和系统运行的稳定性。 1.1.3 输电线路充电电容高压输电线路不仅产生电感，消耗无功，同时具有相线对地电容，产生无功。 1.1.4 电容器静止电容器按照连接方式分为并联电容器补偿和串联电容补偿，采用电容器进行无功补偿是系统中广泛采用的一种方式。 1.2 无功补偿的作用 （1）在系统中三相负载不平衡的情况下（如电气化铁道等），应进行适当的无功补偿，这样可以平衡三项的负载。（2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。为了提高输电系统的稳定性和输电能力，输电线路应适当设置动态无功补偿装置；（3）提高电力系统及其负载的功率因数，降低设备容量，减少设备功率损耗； 1.3 配电网无功补偿的原则 （1）无功补偿的方式有以下几种：高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主；集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主。（2）无功补偿应合理布局，统一规划，分级补偿，就地平衡。 2 无功补偿容量的计算 2.1 确定补偿容量的方法 确定补偿容量的目的是要提高配电网的某种运行指标，下面介绍几种常用的确定补偿容量的方法。 2.1.1 从提高功率因数需要确定补偿容量假设电网最大负荷月的平均有功功率为Pp，补偿前的功率因数为，补偿后的的功率因数为，则补偿容量计算式为：（Kvar）或（Kvar） 式中：―所需补偿容量，Kvar；―最大负荷日平均无功功率，Kvar；―最大负荷日平均有功功率，KW。 通常将功率因数从0.9提高到1所需的补偿容量，与将功率因数从0.72提高到0.9所需的补偿容量相当。因此补偿容量即。 2.1.2 从降低线损需要确定补偿容量线损率是电力网经济运行的一项重要指标，在技术条件一定的情况下，线路损失与流过电流的平方成正比。 补偿容量计算式为： 式中：―补偿前线损；―补偿后线损；―补偿后线损降低百分点；―补偿容量；U―线路电压；P―有功功率；―补偿前后容性电流差值； 2.1.3 从提高电网运行电压需要确定补偿容量 在配网线路的末端电压会有一定的损失，尤其是大负荷，小截面导线的线路，这就需要选择加装适当容量的补偿电容器来提高线路末端电压。同时也要考虑网络电压正常时，装设补偿电容不能使网络电压的升高越限，因此，必须确定补偿容量与网络电压增量之间的关系。

含分布式电源的配电网无功补偿方法研究

含分布式电源的配电网无功补偿方法研究 随着能源需求的不断增加和环境保护意识的提高，分布式电源在配电网中的应用越来 越广泛。分布式电源包括太阳能光伏、风力发电、燃气发电等多种形式，它们可以分散地 连接到配电网中，为用户提供可靠的电力供应。分布式电源的接入也带来了一些问题，其 中之一就是无功功率的补偿。无功功率是电力系统中的一种特殊功率，它与有功功率一样 同样重要，但是由于其特殊性质，需要采取特殊的方法来进行补偿。本文将针对含分布式 电源的配电网无功补偿方法进行研究。 一、分布式电源的无功功率补偿意义 无功功率是电力系统中的一个重要参数，它与有功功率一样，是衡量电力系统运行状 态的重要指标。无功功率的存在对电力系统有着重要的影响，主要表现在以下几个方面： 1. 提高电力系统的稳定性和可靠性。无功功率的存在可以缓解电力系统的电压波动，改善电力系统的稳定性和可靠性。 2. 减小线路损耗。电力系统中的线路损耗与电流的平方成正比，而无功功率的存在 会使得电流的大小降低，从而减小了线路损耗。 3. 提高电力系统的功率因数。功率因数是衡量电力系统能效的一个重要参数，无功 功率的存在会导致功率因数下降，影响到电力系统的能效。 由于以上原因，无功功率的补偿对于电力系统的正常运行至关重要。分布式电源的接 入会导致电力系统中无功功率的不平衡，因此需要采取相应的措施进行补偿。 1. 传统的无功功率补偿方法 在传统的配电网中，无功功率的补偿通常采用静态补偿装置，例如无功发生器（容量 器或感应器）、静止无功发生器（STATCOM）等。这些装置可以通过对电网中的电压、电流进行调节，实现无功功率的补偿。在含有分布式电源的配电网中，由于分布式电源的不确 定性和动态性，传统的无功功率补偿方法往往难以满足需求。 针对含有分布式电源的配电网，可以采用基于分布式电源的无功功率补偿方法。该方 法利用分布式电源本身具备的无功功率调节能力，通过控制分布式电源的输出功率，实现 对配电网中无功功率的补偿。具体来说，可以采用以下几种方法： （1）分布式电源无功功率调节。通过控制分布式电源的逆变器，调节其输出功率中的无功部分，使得其可以主动地对配电网中的无功功率进行补偿。

基于BPA与OPF的电网无功优化研究

基于BPA与OPF的电网无功优化研究 电网无功优化是电力系统运行中一项重要的技术，可以降低无功损耗，提高电网运行效率和稳定性。在无功优化技术中，BPA（基于功率因数补 偿的无功优化）和OPF（优化功率流调度）是两种常用的方法。 首先，BPA是一种基于功率因数补偿的无功优化方法。在电力系统中，存在大量的感性负荷，导致功率因数较低。BPA的目标是通过控制电网中 的无功补偿设备，使系统的功率因数接近于理想值，降低无功损耗，提高 功率传输能力。BPA通过无功补偿装置自动调整功率因数，实现无功的补 偿和调节。BPA的优点是操作简单，控制策略相对较为直观，能够有效降 低系统无功损耗，提高电网的稳定性。 然而，BPA只能在静态条件下进行无功优化，无法考虑到电网的动态 特性。在实际运行中，电网的负荷和状态会不断变化，需要动态调整无功 优化策略。因此，引入OPF方法可以更好地对电网无功进行优化。 OPF是一种基于优化技术的无功优化方法。OPF通过建立数学模型， 考虑电网中各种约束条件，以经济运行为目标，对电网的功率流进行优化 调度。OPF同时考虑了无功功率和有功功率之间的相互影响，通过调整电 网中各个节点的发电功率和无功功率，实现电网的无功优化。 与传统的无功优化方法不同，OPF能够考虑到电网的动态性和复杂性，能够更好地优化电网的运行效率和稳定性。OPF方法需要利用先进的优化 算法和计算技术，对电网模型进行求解，确保求解结果的准确性和可行性。 综上所述，基于BPA与OPF的电网无功优化研究可以充分发挥两者的 优势，提高无功优化的效果。BPA方法可以作为一种快速而直观的调节策略，用于静态条件下的无功补偿和优化；而OPF方法则可以作为一种高效

两阶段鲁棒优化的主动配电网动态无功优化

两阶段鲁棒优化的主动配电网动态无功优化随着分布式电源渗透率的不断提高,分布式电源的随机性和波动性给配电网无功优化带来很大挑战,传统配电网正逐步向主动配电网转变。主动配电网是从“源”、“网”、“荷”三方面来主动管理,“源”是有一定比例的可控有功电源和无功电源;“网”是配电网具有灵活的网络结构;“荷”是具有灵活可控的负荷,即需求侧管理。 一方面如何协调制定主动管理装置的控制策略关系到配电网的优化运行,另一方面,受分布式电源和负荷预测不确定性的影响,传统的确定性优化方法会使 得制定的控制策略不准确,为此在制定的控制策略时需考虑分布式电源和负荷的不确定性。本文在分析主动配电网无功电压特性的基础上,依次建立了储能(energy storage system,ESS)、静止无功补偿器(static VAR compensation,SVC)、分组投切电容器组(capacitors banks,CB)和有载调压分接头(On-load Tap Changer,OLTC)的数学模型,然后介绍了分布式电源的并网方式及等效模型,针对配电网不同于输电网的特性,介绍了前推回代法、回路阻抗法、隐式Zbus法和支路潮流法。 为了促进分布式能源的消纳,降低网损和减小电压偏差,建立了主动配电网 多目标无功优化模型。由于支路潮流等式的非凸,为提高求解速率,利用二阶锥规划理论,将潮流等式松弛为二阶锥规划的形式,针对模型中的非线性量,利用 Big-M法线性化,利用层次分析法将多目标函数加权为单目标函数,由此模型变 成混合整数二阶锥规划模型来进行求解,在修改得IEEE33节点上仿真分析表明:优化后的网损明显降低,电压得到明显的改善,随着分布式电源渗透率的不断提高,网损先减小后增大,ESS、OLTC、CB能有效降低网损减小电压偏差和弃光,证

电网中无功补偿与优化

电网中无功补偿与优化 随着我国国民经济快速发展，人民生活水平的提高，人们对电力的需求越来越大，同时对供电的可靠性和质量提出了更高的要求。电网系统中的设备和用电户，除了要消耗有功功率外，还要消耗无功功率。所谓无功，就是为了维持电源与用电设备的电感、电容之间磁场和电场振荡所需要的能量，在电力系统中，这种能量是不可缺少的。 保持电力系统中无功功率的平衡，是保证电力系统电能质量、电压质量、降低网损耗以及系统安全稳定运行的必要条件，无功功率补偿是实现电网无功平衡的重要措施。目前我国电网特别是低压配电网，普通存在功率因数偏低的特点，通过无功补偿提高功率因数，可以降低网损，提高发、供、用电设备的利用率，改善电压质量，增强电力系统可靠性。 目前，已开发出高智能化、高集成化的新型全自动无功补偿装置，能够自动测量、计算配电系统的各种运行参数，自动控制电容器组的投切，补偿系统的无功功率，达到提高功率因数、降低网损、提高电压和电能质量、提高设备利用率的目的。 一、无功补偿主要设备无功补偿设备主要由：电力电容器、控制 器、复合开关、空气开关、快速熔断器、指示灯等电器元件组 成，补偿装置可安装在户外（电线杆上、地上或墙上）或户内，额定工作电压：380V/220V，设有：过压、欠压、相序、缺相、

短路、过热、自诊断故障、空载、停电、雷击等保护措施，下面作简要说明。 1、电压保护：可设定电压的上限（400V-450V范围内任意设定）和下限（300V-370V范围内任意设定），当电网的实际电压超越上限或下限时，欠无功不投，已投的全部在60 秒内切除。 2、缺相保护：在发生缺相或中性线断线时欠无功不投，己投的全部在60秒内切除，开关自动报警。 3、短路保护：当补偿装置内部发生短路故障时，快速熔断器能可靠动作，切除故障。 4 、停电保护：断电后开关自动跳闸，所有统计数据及设置参数能自动保存，并有程序自恢复功能。 5、防雷保护：柜内安装避雷器。 6 、补偿方式：采用混合补偿方式，粗补细补及共补分补相结合，相同容量的电容器自动循环投切，先接通的先分断，后分断的后接通，根据补偿电容的总容量，合理分配共补及分补各组的容量和组数，其配置如下表所示： 自动无功补偿装置的电容配置表7、投切功能：采用三相复合开关代替传统的交流接触器和可控硅等投切元件，投电容时，保证电压过零合闸；切电容时，保证电流过零分闸，因此可以避免由接触器控制引起的涌流、谐波及触点烧毁的现象，同时也可避免由可控硅控制带来的高温升和高能耗的问题。 二、无功补偿设备的工作原理低压无功补偿设备工作的基本原理

考虑光伏出力相关性的配电网动态无功优化

考虑光伏出力相关性的配电网动态无功优化 摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的科学技术的发展也有了很大的提高。 为计及同一区域光伏输出功率的强相关性对配电网动态无功优化的影响，简化传 统随机潮流相关性控制方法，提出一种结合模拟退火算法和拉丁超立方采样的相 关性控制方法。针对离散设备动作造成的动态无功优化时空耦合问题，采用混沌 粒子群算法逐时段进行寻优，并由随机潮流计算结果对输出随机变量进行机会约束。在Matlab中进行模拟测试，并与静态无功优化结果进行对比。测试结果表明：此方法可有效控制输入随机变量相关性，在动、静态无功优化系统有功损耗相近 的前提下满足离散设备动作次数约束，抑制系统的不确定性。 关键词：考虑；光伏出力相关性；配电网；动态无功优化 引言 电力系统动态无功优化问题是指在传统静态无功优化的基础上考虑负荷变动 以及离散控制设备动作次数约束。由于光伏发电输出功率具有较强的随机性，且 邻近区域光照强度有着强相关性将给配电网潮流带来不确定性。因此，在考虑光 伏出力随机性和相关性的基础上解决离散控制设备动作约束导致的动态无功优化 的时空耦合问题对实现配电网安全经济运行有重要意义。在解决时空耦合问题方面，为了使离散设备只在人为划分的时段内动作，有学者按照有功和无功曲线变 化趋势划分时段，并将离散设备动作次数约束条件转化为经济成本，但分布式发 电（distributedgeneration，DG）并网后各时段功率波动变大，仅按照功率预测曲 线分段会导致优化结果不精确；通过静态优化计算结果制定电容器投切预动作时 间表并配合DG接入进行配电网无功调度，可充分利用DG的无功调节能力，降 低系统损耗，但未充分考虑新能源接入会增加系统的随机性；在解决DG并网给 系统带来不确定性问题方面，有学者使用随机潮流算法获得电压的概率分布，并 对状态变量进行机会约束，但主要针对的是静态无功优化问题，即在一个时间断 面中进行无功优化，未考虑离散设备动作约束造成的时空耦合问题。针对以上2 个问题，有学者提出逐时段连续优化策略，引入离散设备动作罚函数，并通过前 一个时段的优化结果指导下一个时段进行趋优控制，力求在当前时段充分考虑离 散设备的调节能力。 1配电网无功优化控制简介 配电网系统中无功优化控制实际上就是指当整个电网系统处于无功电源点和 容量较为充裕的条件下，通过调节配电网系统中发电机组机端电压、调整电力变 压器抽头变比、以及改变无功补偿装置的布设位置等技术措施来根据负荷需求动 态调整配电网系统中的无功潮流，使整个配电网在达到系统电压值始终保持合格 值的前提下，降低全网有功功率损耗，达到节能降耗高效稳定运行发展的需求。 配电网系统无功优化控制按照优化时间的长短以及优化技术手段可以划分为 静态无功优化调节自动控制和动态无功优化调节自动控制两种模式。静态无功优 化条件是在只考虑某一个时间断面上的系统负荷波动情况为主，以无功调节经济 效益作为主要优化目标，在控制策略制定时没有考虑到配电网系统中控制设备是 否具备连续调整等功能特性，是一种单纯最求系统电网水平和网损最小的优化策略。而动态无功优化调节控制模式，是以系统中的实时负荷作为主要的特征信息，通过提起系统中负荷动态变化过程中的信息，以系统网损最小化和自动控制设备 操作最小化等位控制目标。无功动态优化调节控制模式充分考虑了自动控制设备 的日运行操作次数限制以及不确定因素引起的负荷波动情况，相比静态无功优化

配电网无功优化及无功补偿技术 张群

配电网无功优化及无功补偿技术张群 摘要：随着社会经济的快速发展，人们用电量的增加，接入电源和输配电线路 越来越多，加大了电力系统的负荷，使电力运行中常有无功功率产生，电力系统 的无功优化和无功补偿是提高系统运行，电压减小，网损提高，系统稳定水平的 有效手段。为了作好降损节能的作用，改善电能的质量，提高输变电设备的有功 出力，使电气设备在最佳经济状态下用运行，使有限的电力更好的为社会主义建 设事业服务，因此做好无功优化和无功补偿工作势在必行。 关键词：配电网；无功优化；无功补偿 随着国民经济的迅速发展，用电量的增加，电网的经济运行日益受到重视。 降低网损提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面 临的实际问题，也是电力系统研究的主要方向之一。特别是随着电力市场的实行，输电公司通过有效的手段，降低网损，提高系统运行的经济性，可给输电公司带 来更高的效益和利润。电力系统无功功率优化和无功功率补偿是电力系统安全经 济运行研究的一个重要组成部分。通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功 负荷的最佳补偿，不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性，而且可 以降低有功网损和无功网损，使电力系统能够安全经济运行。无功优化计算是在 系统网络结构和系统负荷给定的情况下，通过调节控制变量使系统在满足各种约 束条件下网损达到最小。通过无功优化不仅使全网电压在额定值附近运行，而且 能取得可观的经济效益，使电能质量系统运行的安全性和经济性完美的结合在一起，因而无功优化的前景十分广阔。无功补偿可看作是无功优化的一个子部分， 即它通过调节电容器的安装位置和电容器的容量，使系统在满足各种约束条件下 网损达到最小。 1. 配电网无功优化的目的及意义 无功补偿是指在配电系统中安装并联电容器等容性设备。这些设备可供给感 性负荷所消耗的部分无功功率，对电网中的无功功率进行补偿，从而降低线路的 电能损耗并提高系统的功率因数，改善电网的运行条件。提高功率因数有着重要 的意义，它可以提高设备出力，降低电网中输电线路上的有功损耗和电能损耗， 同时还可以降低配电系统的线损电压，减少电压波动，改善供电质量。无功优化 是指在电力系统运行期间，调度人员如何在有功功率分配这一条件下，利用无功 控制手段来调整系统的无功潮流分布，使得电力系统既能满足各种约束条件，又 能实现系统有功损耗最小等预定目标。电能的质量及其生产的经济性是供电部门 高度重视的问题，开展无功优化工作将在工程实践中产生重要的作用和显著的经 济效益。 2. 配电网无功补偿的基本原理 无论是工业负荷还是民用负荷，大多数均为感性。所有电感负载均需要补偿 大量的无功功率，提供这些无功功率有两条途径：一是输电系统提供；二是补偿 电容器提供。如果由输电系统提供，则设计输电系统时，既要考虑有功功率，也 要考虑无功功率。由输电系统传输无功功率，将造成输电线路及变压器损耗的增加，降低系统的经济效益。而由补偿电容器就地提供无功功率，就可以避免由输 电系统传输无功功率，从而降低无功损耗，提高系统的传输功率。 3. 配电网无功优化的方法 由于无功优化模型的处理不同以及优化目标函数的选择不同，所使用的优化 方法也有差异。目前主要两大类优化方法：一类传统的优化算法，这类算法从某

无功补偿设备的选择与优化

无功补偿设备的选择与优化 随着电力系统的发展和电气负荷的增加，无功功率的产生已经成为 一个不可忽视的问题。无功功率的过量存在会导致电力系统的稳定性 下降，损耗增加，电压波动等问题。因此，选择和优化无功补偿设备 变得至关重要。本文将从以下几个方面进行论述。 一、无功补偿设备的分类 无功补偿设备可以根据其工作方式和功率因数的调整方式进行分类。常见的分类包括： 1. 静态无功补偿设备：静态无功补偿设备通过电容器或电抗器来实 现功率因数的调节。电容器可用于补偿感性负载所产生的电感性无功 功率，电抗器则用于补偿容性负载所产生的电容性无功功率。 2. 动态无功补偿设备：动态无功补偿设备通过电子开关来实现无功 功率的控制。其中，最常见的设备是静止无功发生器（STATCOM）和静止无功发生器（SVC）。 二、无功补偿设备的选择原则 在选择无功补偿设备时，应该考虑以下几个原则： 1. 功率因数的要求：根据现有电力系统的功率因数水平和目标功率 因数的要求，选择合适的无功补偿设备。如果功率因数需要提高到1.0 以上，可以选择静态无功补偿设备；如果功率因数只需要在接近1.0的 范围内调节，可以选择动态无功补偿设备。

2. 负载类型：根据负载类型的不同，选择合适的无功补偿设备。对 于感性负载主导的系统，应选用电容器来进行无功补偿；对于容性负 载主导的系统，应选用电抗器来进行无功补偿。 3. 经济性考虑：在选择无功补偿设备时，也需要考虑其经济性。包 括设备的成本、运行维护成本、寿命等因素。经济性较高的设备更有 利于长期运行和维护。 三、无功补偿设备的优化 为了进一步提高电力系统的功率因数和能量利用效率，对无功补偿 设备进行优化十分必要。优化的方法有： 1. 安装位置的优化：选择合适的安装位置可以减少无功功率的损耗 和传输。应优先选择无功功率产生的地方进行补偿，以减少无功功率 的传输损耗。 2. 容量的优化：根据实际电力负荷的要求，合理配置无功补偿设备 的容量。过大或过小的容量都会导致能量的浪费或者无法满足需求。 3. 控制策略的优化：优化无功补偿设备的控制策略，可以进一步提 高设备的运行效率和功率因数的稳定性。例如，采用自适应控制策略，根据负载变化自动调节设备的容量和功率因数。 结论 无功补偿设备在电力系统中起到了重要的作用，可以提高电力系统 的功率因数，改善电压质量，减少电网损耗等。在选择和优化无功补 偿设备时，需要考虑功率因数的要求、负载类型和经济性等因素。通

含PV节点配电网的无功优化及其控制策略研究

含PV节点配电网的无功优化及其控制策略研究 摘要:相对于传统配电网的无功能优化策略尚未成熟的情况下，会出现以下问题 传统配电网的无功调节的一般方式都呈现出比较离散的状况，这就将很难实现电 压的连续调节。所谓的PV节点概念就是注入有功功率和节点电压幅值给定不变 的节点，一般选有调压能力的发电节点。但是我们在研究了含PV节点配电网的 无功优化问题之后，详细的模拟了含PV节点配电网无功优化模型和列举出了其 算法，分析了双馈感应电机的无功发生能力，将含PV节点作为连续的无功调节 手段参与配电网无功优化。 关键词：配电网，无功优化，潮流计算，无功补偿点，蚁群算法，分区域， 分时段 引言 对配电网进行无功优化不仅可以改善配电网的电压分布，提高电力用户的电 压质量，而且能有效地降低电能在配电网传输中的损耗，从而降低电力运行成本。潮流计算是配电网无功优化的基础。 1研究背景及意义 进入新世纪以来，我国经济发展取得了举世瞩目的成绩，国民的物质文化生 活水平也随之获得了大幅的提升，这使得社会用电量不断增加，电网规模不断扩大，而在电力事业不断发展的同时，人们在生活以及生产用电的过程中对配电网 的安全性，稳定性和经济性也提出了更高的要求。无功优化是确保电力系统安全、经济运行的最有效方法之一。 2无功补偿点的研究现状 在进行配电网无功优化之前，首先要选择合适的无功补偿点。传统的无功补 偿点确定原则主要包括：第一，选择网络中几个中枢节点，实现对其他节点电压 的控制；第二，根据无功就地平衡原则，选择无功负荷较大的节点；第三，为了 减少不同电压等级之间的无功流动，对无功功率进行分层平衡；第四，保证网络 中的无功补偿不应低于0.7的标准。将无功功率的二次精确矩作为指标来确定无 功补偿点。 3优化算法的研究现状和PV节点的处理技术 3.1传统的优化算法 传统的优化算法主要有线性规划法、非线性规划法、混合整数规划法、动态 规划法等。 1)线性规划法 线性规划法（LinearProgramming,LP）由法国数学家J.B.J.Fourier于1832年提 出的，其基本思想是在满足线性约束的前提下，寻找线性目标函数的最优解。由 于线性规划法计算速度快、收敛性好且具备完善的理论基础，在早期也常常被用 于求解无功优化模型。文献[17]使用并说明了线性规划法能够用于求解无功优化 模型。 2）非线性规划法 非线性规划法（Non-LinearProgramming,NLP）是由H.W.Kuhn和A.W.Tucker 于1951年提出的，其基本思想是将有约束优化问题通过简化梯度法、牛顿法、 二次规划法或内点法等方法转换为无约束规划问题。由于无功优化模型本身就属

电力系统无功优化的意义和算法

电力系统无功优化的意义和算法 无功优化，就是当系统的结构参数及负荷情况给定时，通过对某些控制变量的优化，所能找到的在满足所有指定约束条件的前提下，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。无功优化问题是从最优潮流的发展中逐渐分化出的一个分支问题。 无功优化的主要方法有：非线性、线性、混合整数、动态规划法以及近几年兴起的一些方法，如：神经网络方法、专家系统方法和遗传算法等。传统数学优化方法依赖于精确的数学模型，但精确的数学模型较复杂，难以适应实时控制要求，而粗略的数学模型又存在较大误差。近年来，基于对延期界和人类本身的有效类比而获得启示的智能方法受到了研究人员的注意，其中以专家系统、神经网络、遗传算法、模拟退火方法、Tabu搜索方法、模糊集理论、粗糙集理论等为代表。 二、无功优化的意义 电力系统无功优化是保证系统安全、经济运行的一种有效手段，是提高电力系统电压质量的重要措施之一。实现无功功率的优化可以改善电压的分布、提高用户端的电压质量、减少电力传输（主要是线路和变压器）的电能损耗，从而降低电力成本，同时也能提高电力传输能力和稳定运行水平。 为了满足电网的调压要求和尽可能减少电网的有功功率损耗，希望电网的无功功率要尽量少流动，特别要避免无功功率的远距离流动，这就出现了电压无功优化问题。随着经济建设的迅猛发展，电网规模日益扩大，

电力负荷与日俱增，庞大电力系统的运行不仅要重视有功功率的生产和平衡，而且要十分重视无功功率的平衡和配置。如果电力系统无功功率不足和分布不合理，将会产生一系列诸如：电压水平降低、损耗增大、系统稳定性下降、用户用电设备不能正常运转等问题，严重时还会造成系统的崩溃。如何在满足负荷发展需要的前提下，充分利用系统现有的无功资源和调压手段，保证系统的安全、经济运行，一直是国内外电力工作者潜心研究的，一个既有理论指导意义又有实际应用价值的问题。 三、电力系统无功优化算法 现有的无功优化方法，大致可以分为运筹学方法和人工智能方法两类。 3.1 运筹学方法 电力系统无功优化运筹学方法是从某个初始点出发，按照一定的轨迹不断改进当前解，最终收敛于最优解。这类优化方法主要有线性规划法、非线性规划法、二次规划方法、混合整数规划法及动态规划法等。 3.1.1 线性规划法（LP） 线性规划法（Linear Programming）应用于电力系统无功优化，其原理就是把目标函数和约束条件全部用泰勒公式展开，略去高次项，使非线性规划问题在初值点附近处转化为线性规划问题，用逐次线性逼近的方法来进行解空间的寻优。 线性规划法的数学模型简单直观、物理概念清晰、计算速度快，同时由于线性规划方法本身的完善性，使它的计算规模受到较少的限制。但由于它把系统实际优化模型作了线性近似处理，并对离散变量作了连续化处理，使计算结果往往与电力系统实际情况有差异。

新能源接入的电力市场下的电网无功优化

新能源接入的电力市场下的电网无功优化 摘要：随着规模化新能源接入的地区电网存在的电压问题，文章针对新能源的 配电网无功协调优化问题进行了分析探讨。 关键词：新能源接入；电网无功优化； 引言 随着智能电网的发展建设，越来越多的新能源发电渗透到地区电网中，在给 电网运行带来挑战的同时也丰富了地区电网的调控手段。一方面，大规模新能源 的接入使地区电网电压升高当接入的容量大于本地负荷所需时，就需要向外输送 电能，增加了电压越上限的危险。另一方面，地区电网目前用来调节电压的手段 主要是改变变比和投切电容器组，存在调节离散化、调节速度慢等问题。新能源 接入后，可以将具备连续无功调节能力的新能源发电装置作为连续无功源同离散 无功调节设备一起参与到无功优化中，起到有效支撑节点电压、降低有功损耗的 作用。 针对含新能源的配电网无功协调优化问题，考虑了双馈电机风电场的无功调 节能力，从全局优化的角度研究了含风电场的电网无功电压控制策略。研究了含 光伏电站的配电网无功优化策略。但没有计及电容器等离散设备的动作次数要求，不能反映电网调度的动态变化。将考虑离散设备动作次数约束的优化问题定义为 动态无功优化，针对动态无功优化建模。研究了电容器和变压器分接头的日前优 化调度模型，从纯数学理论的角度对模型进行了化简与求解，求解过程较为复杂。但只考虑了一个时间断面或者是日前的优化，没有描述全天调度运行的过程，缺 少对新能源出力与电容器的协调优化；对于新能源的无功出力都等效为一个机组 的出力，没有考虑到电网与新能源场站控制之间的相互影响。随着新能源在地区 电网中所占比例的增加，这种处理方法难以反映电网实际。 本文将新能源的接入容量大于本地负荷需求的场景定义为规模化新能源的接入。针对该场景下地区110 kV 电网的电压问题，从分层的角度出发提出了三层优 化模型，将电网的控制和电厂的控制分离开来，将电厂作为整体变量参与电网的 优化控制，场站内部的控制由场站自身完成。为了协调控制新能源场站无功出力 与电容器的补偿容量，同时考虑到电容器的投切次数，又将电网的控制分为日前 和实时双层优化，由此构建了地区电网和新能源场站协同控制、日前调度与实时 调度相结合的三层无功优化模型。 1 地区电网三层无功优化架构 本文构建的三层无功优化模型如图1 所示。模型从日前和实时的多个时间尺 度出发，描述了地区电网无功优化的整体流程。 图1 地区电网三层无功优化模型 （1）考虑离散无功装置的第一层优化（日前）。根据负荷预测、新能源场站出力预测以及无功出力范围，以电容器和新能源场站的出力为 决策变量进行优化，得到未来一天内电容器的动作次序以及投切容量。 （2）考虑连续无功源的第二层优化（15 min）。以新能源场站的无功出力为 控制变量，进行实时的无功优化调度。新能源场站的连续无功源响应速度都比较快，可以满足实时调度的需求。 （3）新能源场站的第三层优化。根据调度的指令，通过调节场站内部风机机

配电网高压无功调节装置的设计与优化

配电网高压无功调节装置的设计与优化 摘要：伴随时代的变迁，国内经济也增长得越来越快，国民的整体生活品质也 日益增高。在人们当前的生活当中，电网配电发挥着越来越重要的作用，其中的 电压无功灵活调节也日趋重要。基于此，本文从配电网出发，主要探讨了无功高 压调节装置的有关设计和优化，仅供参考。 关键词：配电网；无功调节；高压装置 在配电网体系当中，电压属于电能质量衡量的一项关键性指标。如果电压过 低或过高，就会降低设备工作效率、缩短设备使用寿命。有时还会大幅影响到配 电网的整体稳定与安全，甚至崩溃电压而引起大范围停电现象。通过平衡无功功率，可以进一步稳定电压。在配电网上，各种电压问题均会提升电力体系内部的 设备功率损耗，影响传输电力能量的整体效率。若配电网上缺少无功功率，就会 降低输电功率因数，甚至提升配电设备热量损耗，进一步产生线损。此外，过剩 的无功功率，常常也会提升配网电压，而缩短设备寿命。所以，针对电力系统， 应加强无功管理，避免无功输送，优化无功高压调节，进一步避免线损、稳固电压。 一、无功高压调节装置的概述 1、原理 据电容器实际的无功出力值、电压、容量值、频率之间的关系，便可以利用 Q=2∏fCU2算得Q。通过更改电容量C的值，能够自动化投切管理控制电容器下 Q值的更改。在很多国外的国家，也常常利用频率f的更改，来变化无功的值。 在国内一般会更改电容器电压U的值，来更改输出的无功容量。 2、基础构造 （1）电容器为无功类型的电源 在电容器（C）中，主要涉及线路型与电力变电站。在系统结构上面，一直以来两者都仅在容量方面存在差异。其中的线路容量、变电站分别为300~1000kvar、750~18000kvar。具体种类有6kv、10kv、35kv这三种。在体系功能方面，变电站 主要利用调节主变分接头当中的母线电压，但是线路型却不能够这样。在变电站中，可通过控制型号，来更改主变电源侧存在的三相电压电流。而在线路型中， 主要控制A相电流和BC相线电压，以促进电容器完成无功输出。 （2）控制器 按照系统内部的电流、电压等，来统一设定电压值、cosφ值。若电压、cosφ 不得当，就可以灵活调节变压器，以更改电容器当中存在的无功输出，控制电压、cosφ切实达到设备使用方面的标准要求。此外，通过控制器当中的显示及电力接口，也能达到系统整体作业需要。 （3）电压调节器 电压调压器有载自耦，在改进、优化计算中，得出调节器实际的输出电压为 10~60%的母线电压。通过9档来控制，可以在每档上调节5%的额定电压。在电 容器内部额定电压，应选择母线电压，输出无功容量就是额定容量的10~36%。 具体的使用寿命，为国标标准下的50000次或以上，可使用20~25年。 3、优势 在配电网中，使用无功高压装置时主要涉及这些优势：①在接入电容器中， 不必分组、投切，便能采取9档的电力无功输出，控制容量从36%一直至额定容量。②在调节电容器中，并不会没有涌流、电压等，以控制电容器一直在额定电

配电网无功优化及无功补偿装置分析

配电网无功优化及无功补偿装置分析 摘要：电力系统是我国重要的基础设施类型之一，在人们的日常生活和社会生 产中占据着不可忽视的重要地位，配电网无功优化及无功补偿装置的合理应用， 将有效地维护电力系统的稳定性。本文对配电网无功优化及无功补偿装置进行了 详细分析，希望能够进一步健全配电网运行机制。 关键词：配电网；无功优化及无功补偿装置；人工智能算法 引言：当前，我国正处于经济发展的关键时期，为了全面缩小城乡经济差距，全面推进了农网改造工程，电力基础设施的供给效果充分加强。基于此，配电网 无功优化及无功补偿装置的合理应用，将进一步提高电力系统的整体性，保障了 人们的正常用电权益和社会生产的持续进行。 1.配电网无功优化分析 1.1经典算法 长期以来，在我国科研人员的不懈努力下，配电网的功能和系统性逐渐增强，而配电网的无功优化是指当配电网系统的结构参数及负荷情况确定时，通过相关 调控措施对配电网内部相关控制变量进行优化，能够在满足制定约束条件的基础上，让配电网系统内部的某一个或多个电力运行指标呈现最优运行效果。在这一 过程中，经典算法的应用可以实现配电网内部相关电力信息的精准获取，并对优 化效果进行准确评定。以下对经典算法在配电网无功优化中的应用进行具体说明：在配电网无功优化中应用的经典算法，主要是从配电网的某个初始点开始，沿着 一定的运算轨迹进行数据的快速运算，并不断改进当前的运算过程，寻求最优的 运算结果，以此为配电网中相关控制变量寻求最佳配置数值。在经典算法的中， 相关人员研究了线性规划法、混合整数规划法、动态规划法等，能够针对配电网 不同模块中的电力运行特点和控制变量调控需求，进行经典算法的准确应用，满 足配电网无功优化需求，保证了配电网的运行稳定性和电力系统运行的整体性。 经典算法在配电网无功优化中的应用，具有较长的历史，也拥有较为稳定的运算 效果，随着中国制造2025战略的提出,越来越多的自动化设备投入生产，企业生 产计划开始以分钟甚至是秒来计算，自动化设备有很多非线性负载，而且对电能 质量要求较高，为了提高设备稼动率，可以选择经典算法用于提高电能质量，减 少设备维护时间[1]。 1.2人工智能算法 随着我国科学技术水平的不断提升，配电网的运行格局和电力运行体系日渐 复杂，传统的无功优化方法难以全面保证数据运算的准确性以及优化效率。基于此，在我国科研人员的不懈努力下，人工智能算法在配电网无功优化中已经得到 了切实应用，并取得了实质性的应用效果，有效地提升了配电网的无功优化水平。以下对人工智能算法的应用进行具体介绍：人工智能算法主要是以人类的思维模 式为基础构建的新型算法，具有较高的智能调控能力，因此，人工智能算法在配 电网无功优化中的合理应用，展现了当前人工神经网络、粒子群算法、模拟退火 法的应用优势，扩大了配电网无功优化的数据统计范围，在不断的运算和数据处 理过程中，能够采用渐进式的统计方法快速寻求无功优化的最优解，从而满足配 电网的无功优化需求。另外，在配电网无功优化中，人工智能算法融合了多种高 等数学理论，如模糊数学等，有效地提升了配电网的无功优化效率，是对传统数 学规划方法的有效改进和切实创新，因此，人工智能算法在配电网无功优化中的 应用是切实可行的，也是我国电力系统持续建设和稳定发展的必然趋势[2]。

考虑分布式电源出力随机性的配电网无功优化策略

考虑分布式电源出力随机性的配电网无功优化策略 余立武;李浩然;刘岩 【摘要】With a large amount of stochastic and volatile distributed power supply connected into the distribution network,the reactive power regulation mode of the reactive power compensation device such as parallel capacitors,can hardly meet the requirements of reactive power optimization under the new structure of the distribution network.In this paper,we proposed a dynamic reactive power compensation and control strategy which uses SVG to stabilize the network voltage,and analyzed in detail the selection method for the SVC capacity.On this basis,we put forward new reactive power optimization strategies for the distribution network containing stochastic and volatile distributed power supply and other types of distributed power supply.Furthermore,an improved particle swarm algorithm was used to fully verify the feasibility of the proposed method and the effectiveness of the improved particle algorithm.%随着大量出力随机波动型的分布式电源并入配电网中,使得基于并联电容器等静态无功补偿装置的无功调节方式不能满足新的配电网络结构下的无功优化要求.提出了一种利用SVG动态无功补偿以稳定其并网点电压的无功控制策略,并详细分析了SVG 容量的选取方法.在此基础上,提出了一种含有出力随机型及其他不同类型分布式电源的配电网无功优化策略,并利用改进的粒子群算法,充分验证了所提出方法的可行性及改进粒子群算法的快速有效性. 【期刊名称】《电网与清洁能源》