基于模型结构的企业配电网无功优化分析

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基于全网无功优化的配电网无功优化系统的设计

Ｌｕ．ｎＩｉｉｇ，ＧＡｈｎｊｎＡｈｎｘｎＨＮｎｘｎＨ１ＯＺｅ－ａｇ，ＰＮＧＺａ．ｉ，ＳＥＧＷａ．ｉ，ＭＥｉｏ１ｉｇｇＮＧＸａ．ｉ（ＣｉａｌｃｉＰｗｒｅｅｒｈＩｓｔｔ，ｅｉｇ１０８，ｈｎ；２ＬｎｕＰｗｅｕｐｙＣｍｐｎ，ｉｕ６６０Ｃｉａ１ｈｎｅｔｃｏｅｓａｃｔｕｅＢｉｎ００５ＣｉＥｒＲｎｉｊａ．ｉｑｏｒｐｌｏａｙＬｎ２０，ｈｎ）Ｓｊ２
ＡｂｔａｔＴｈｓｐｐｒｐｅｅｔｅｉｅｆｅｃｉｅｐｗｅｐｍｉａｏｆｔｅｗｈｌｉｒｕｉｎｎｔｒｉｈｄｖｄｓｈｏｅｓｒｃ：ｉａｅｒｓｎｓａｎｗａｏａｔｏｒｔｚｔｎｏｏｅｄｓｉｔｅｗｏｋｗｈｃｉｉｅｅｗｈｌｄｒｖｏｉｉｈｔｂｏｔｄｓｒｕｉｎｎｔｒｔｉｈｖｌｇ，ｄｕｖｌｇｎｗｏｔｇ．ｔｐｍｚｓｔｅｆｏｔｅｌｗｅｅｏｔｅｈｇｅｅ，ｄｉｉｔｅｗｏｋｉｏｈｇｏｔｅｍｅｉｍｏｔｅａｄｌｖｌｅＩｏｔｔｂｏｎａａｏａｉｉｅｍｍｏｌｖｌｉｈｌｖｌａｈｒｈｔｈｎｓｌｅｅｌｃｌｒｂｅｉａｉｏａｅｃｉｅｐｗｅｏｔｌｄｔｅｐｏｌｍｆｈｅｃｉｅｐｗｅｅｉｅｐａｅｕｌｉｇｂｏｇｔｏｖｓｔａｏｌｍｔｄｔｎｌａｔｏｒｎｒｒｂｅｏｅｒａｔｏｒｖｃｓｅｅｔｄｂｉｎｒｕｈｈｏｐｎｒｉｒｖｃｏａｈｎｔｖｄｒｄｂｅｓｐａｅｍａａｅｎｆｈｇ，ｄｕａｄｌｗｏｔｇｉｔｉｕｉｎｎｔｒｓＢａｅｎｔｉｅ，ｉｕｅｃｉｅｐｗｅｙｔｅａｔｎｇｍｅｔｏｉｈｍｅｉｍｏｖｌｅｄｓｂｔｅｗｏｋｈｒｎａｒｏｓｏｓｉａａｖｓａｒａｔｏｒｄｈｄｌｖｍａａｅｎｙｔｍｏｉｔｉｕｉｎｎｔｒｓｄｖｌｐｄｏｅｉｔｇａｉｅｇａｈｃｍｏｅｉｒｒ．ＴｅｓｓｅＣｅｌｅｔｅｎｇｍｅｔｓｓｅｆｒｄｓｒｔｅｗｏｋｉｅｅｏｅｎｔｎｅｒｔｒｐｉｄｌｌａｙｈｙｔｍａｒａｉｂｏｈｖｂｎｚｈｓｓｅｔｎｅｒｔｎｏｏｔｇｄｒａｔｅｐｗｅｎｙｉ，ｒａｔｅｐｗｅｒｇａｙｔｍａｉｉｔｇａｉｆｖｌｅａｅｃｉｏｒａａｓｓｅｃｉｏｒｐｏｒｍｍｉｇｅｃｖｏｒｃｎｏｔｉｈｃｏａｎｖｌｖｎ，ｒａｔｅｐｗｅｏｔｌｗｉｈｇｉｒｈｉｔｇａｉｎａｄｐｒｏｍａｃ．ｅｓｓｍｓｄｘｅｍｅｔｎｏｅｒａｉｔｂｔｎｎｔｒｄｇｏｅｕｔｅｏｔｉｅ．ｎｅｒｔｎｅｆｒｎｅＴｈｙｔｉｍａｅｅｐｒｎｎｅｌｓｒｕｏｅｗｏｋａｏｄｒｓｌａｂａｎｏｅｉｉｄｉｉｎｓｒｄ

配电网无功功率优化研究

配电网无功功率优化研究摘要配电网的无功功率的有效优化与合理控制既能提高电力系统运行时的电压质量，也能有效减少网损，节约能源，是保证电力系统安全经济运行的重要措施,对电网调度和规划具有重要的指导意义。

无功优化的核心问题主要集中在数学模型和优化算法两方面，其中数学模型问题是根据解决问题的重点不同来选取不同的目标函数；而优化算法的研究则大量集中在提高计算速度、改善收敛性能上。

本文选取有功网损最小作为数学模型的目标函数，数学模型的约束条件有各节点的注入有功、无功功率的等式约束和各节点电压、发电机输出无功功率、可调变压器变比、并联补偿电容量、发电机机端电压均在各自的上下限之内的不等式约束，优化方法采用遗传算法。

设计和编制了牛顿拉夫逊直角坐标matlab 潮流计算程序以及遗传算法无功优化的matlab潮流计算程序。

通过IEEE30节点系统的算例分析，得出基于遗传算法的无功优化能有效降低系统网损、提高电压水平，验证了该算法在解决多变量、非线性、不连续、多约束问题时的独特优势，并指出了该算法的不足之处以及如何改善。

关键词：牛顿拉夫逊法，无功优化，遗传算法Research of Reactive Power Optimization Distribution NetworkABSTRACTReactive power with reasonable optimization and control of Power system can not only improve the stability of power system, but also effectively reduce network losses and save energy. It ensures the safety and economic operation of power systems and improve the voltage quality. It is important for planning departments on grid reactive power scheduling. Reactive power optimization focuses on mathematical models and optimization algorithms. The mathematical model is selected depending on the focus of problem-solving. Optimization algorithm is concentrated in improving the calculation speed and improve the convergence performance. This paper selects the active power loss minimum objective function as a mathematical model, the constraints of mathematical model are each node of the injected active and reactive power equality constraint and the node voltage and reactive power of generator output, adjustable transformer ratio, parallel capacitance compensation, the generator terminal voltage within the respective upper and lower limits of the inequality constraints, optimization method using genetic algorithms. Design Cartesian coordinate Newton Raphson power flow calculation method and genetic algorithm matlab calculate the reactive power optimization procedures. Through a numerical example of the IEEE 30 node system, we can draw reactive power optimization based on genetic algorithm can effectively reduce system loss and improve voltage level and verify the algorithm have unique advantages to solve multivariable, nonlinear, discontinuous, multi-constraint problem.Key words: Newton Raphson method; reactive power optimization; genetic algorithm目录第一章绪论 (3)1.1 引言 (1)1.2 配电网的特点 (2)1.3 无功优化的基本概念 (3)1.4 无功优化的数学模型 (3)1.5 现状和发展趋势 (3)第二章基于牛顿-拉夫逊法的潮流计算 (4)2.1 电力系统潮流计算方法概述 (4)2.2 节点导纳矩阵 (4)2.3 牛顿-拉夫逊法的计算 (5)2.4 牛顿-拉夫逊发的基本流程......................................................... 错误!未定义书签。

配电网无功电压优化运行控制方法

配电网无功电压优化运行控制方法摘要:配电网优化控制方法在理论上有许多控制方法,但是在实际应用过程中,因为有许多不确定因素,简化了约束条件,并进行综合考虑,从而实现优化运行的目的。

本文在配电自动化的基础上进一步阐述配电网优化控制的方法。

关键词:配电网;优化控制;方法一、配电自动化配电自动化系统的功能基本有5个方面即配电scada、故障管理、负荷管理、自动绘图规范设理,地理信息系统(am/fm/cis)和配电网高级应用。

同输电网的调度自动化系统一样,配电网的scada也是配电自动化的基础,只是数据采集的内容不一样,目的也不一样,配电scada针对变电站以下的配电网络和用户,目的是为da/dms提供基础数据。

但是,仅仅是配电scada的三遥功能,并不能称为配电自动化系统,必须在配电scada基础上增加馈线自动化(fa)功能。

馈线自动化的基本功能应包括馈线故障的自动识别、自动隔离、自动恢复。

配网故障诊断是一个复杂的问题,根据配网实际情况和故障情况的差别,诊断的步骤与方法不同。

诊断方案应适用于单相接地故障、相一相故障、相一相接地故障和三相故障。

使用范围为中性点不接地或小电流接地系统。

为了完成da的功能,配电scada除了可以采集正常情况下的馈线状态量,还应对故障期间的馈线状态进行准确的捕捉;除可进行人工远程控制,还应对馈线设备进行自动控制,以便实现故障的自动隔离和自动恢复。

二、配电网优化控制方法为了降低预想事故集中的扰动带来的损失,减少事故后的操作代价,使系统从不安全状态回到正常状态,所采取的一系列控制措施。

Www.如果系统进入紧急状态,此时进行的防止事故扩大的操作称为紧急控制,使系统进入待恢复状态。

对处于待恢复状态的系统,需要采取负荷转供和负荷切除等手段,以尽快的给尽可能多的失电负荷恢复电能供应。

本文将重点讨论恢复控制中的网络重构、电容器投切以及相关的综合优化方法。

1、配电网网络重构配电网网络重构是通过选择分段开关、联络断路器的开合状态,来改变网络的拓扑结构,以达到减少网损、平衡负荷、提高电压质量、实现最佳运行方式的目的。

配电网无功优化补偿的研究分析

１配电网无功优化补偿的重要意义
电力系统中对无功的需求主要来自变压器和线路的无功损
也大大提高了配电网运行的经济性。（）以有效地削减配电网的无功潮流，得无功潮流的分布３可使
减轻了变压器和输电线路的负担。耗、电动机的无功负荷，发电机和各类无功补偿装置则是无功电而更加合理，
源的主要来源。当供电线路输送的有功功率数量一定时，输送的其无功功率越多，路上电压的损耗就越大。此时，对其进行适当线若的无功补偿，就会大大减少线路上所需要输送的无功功率，从而大大减小电压损耗，而提高了电能质量。进由于配电网是直接面向广大电力用户的，电能质量的好坏，其将直接影响到广大电力用户的用电安全。此外，如果配电网的线损过高，会严重影响到供电企也业的效益。因此，决好配电网的无功补偿问题，行无功规划优解进
节能降耗对配电网的降损没有帮助。２２杆上无功补偿。都有着重要的现实意义。方面，由于长期以来人们没有充分认识到电力系统无功平针对ｌｖ馈线沿线的公用变压器进行无功补偿的方式被称Ｏｋ这衡的重要性，视了对无功电源的建设，成了无功电力缺额的局为杆上无功补偿。种补偿方式适于负荷较重且功率因数较低的长忽造

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。

配电网中低压无功补偿优化建模分析

们对于配电网中低压无功补偿有更深层次的了解，并在一定程度上为同行提供了参考。
关键词：变压器；负荷监测；无功补偿中图分类号：Ｍ７Ｔ６
文献标识码：Ａ
目前状况下，经济的不断发展促使人们的用电量大大增加，与之相对应的，电网的负荷也有着较大程度上的增加。这就给相关的供电企业提出了更为严格的要求。要求其对电能的质
：
Ｑ
ＣｉａＮｗＴｃｎｌｇｅｎｒｄｃｓｈｎｅｅｈｏｏｉｓａｄＰｏｕｔ
工业技术
配电网中低压无功补偿优化建模分析
张劲（四川省电力公司自贡电业局，川自贡６３０）四４００
摘要：着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，国的电力工业取得了较快的进步，为我国的经济发展以及人民生随我并活水平的提高做出了巨大的贡献。而在相应的电力工业中，电网中低压无功补偿发挥着重要的作用。配我们研究的课题是：电网中配低压无功补偿优化建模分析。我们首先对于智能型的低压无功补偿装置进行了一定程度上的介绍，主要的介绍对象是其相应的结构以及工作原理。然后，们阐述了无功补偿容量的确定方法以及相应的对于经济效益的测算。行对于这一课题的研究，望使得人我进希
；
ｉ（（…… ＪＩ｝ｆ＝ｇ厂婶 … ０：～）【；ｐ一
度上实现了电力网络损耗的降低以及运行安全控制器主板、信号板以及显示和控制信号面板，性的提高。在相应的电力网络系统之中，旦发除此之外，一还有一些小的部件：控制器电源、输生了功率因数降低的情况，就会很容易导致相人输出接口以及通讯接口等。控制其的主板主０１６应电器设备的利用程度不高。这样一来，就造成要采用的是工业级８Ｃ９的单片机作为其主发生一定程度上的增加。不仅如此，如果情况较为严重，至还会对相关设备造成较大程度上甚的损坏以及系统出现瘫痪的现象。以，所实现对于无功补偿问题的有效解决，能够给相及电容器投切的１０Ｖ０ｋＡ及其以上的配电变压器应该采用自动有效控制。而对于显示和控制面板来说，其主要跟踪补偿，并采取一定的就地补偿与就地平衡一般睛况下，进行对于配电变压器的无功电网络带来不小的便利，于其降低损耗、有助节的功能就是实现所设定参数值、工作的状态以机制。５Ｕ％３约能源。及电网运行实时数据的显示。输入接口的主要补偿的配置主要是按照其容量的１％￣Ｏ来１低压无功补偿的结构与原理作用是进行对于电压以及相应的电流信号的输实现。３无功补偿与供电质量无功补偿系统包含了多个组成部分，分别入，使之进入到控制器之中，然后再通过ＣＵＰ是控制器、补偿单元、电管理系统以及相应的处理器实现各种处理操作。而输出接口的主要配电源底座等。其原理主要如下图所示：作用是进行控制信号的输出。并利用Ｒ２２Ｓ３实现控制器与抄表机之间的相互通讯。

基于PSO的配电网无功优化配置研究

张秋雁，欧家祥
（贵州电力试验研究院，贵州贵阳５００）５０２
摘
要：对配电网的特点，针从运行经济性角度出发，用粒子群寻优算法，出一种以网损最小为目标的电容器无采提
功补偿优化算法，用来确定补偿电容器的最佳补偿点和最佳补偿容量，寻求最优的无功补偿方案。对某实际配电线
控制变量约束：
『Ｕ ≤ Ｕ ≤ Ｕ，＝１，ｉ２… ，ｖ，
，
是用其中一部分最为粒子的邻居，么在所有邻居那中的极值就是局部极值。
在找到这两个最优值时，子根据如下的公式粒
ｔ咖ｉＱＱ ≤ ≤ ＱＪ＝１２，， … Ｎ
）
来更新自己的速度和新的位置。
＝ｃ ×ｄ（Ｂｓ— ｒ＋２ｒ× ｇｓ — ｒ７＋ｌｒ× ｐｅｐ）ｃ ×ｄ（Ｂｅｐｅｔｅｔ）（）
行的特点，负荷所需的有功功率和无功功率均需所有通过根节点提供Ｊ。在配电网中加装并联电容器可以减小线路中流过的无功功率分量，从而降低配网线损。但是，应在配电网何处安装并联电容器，装安的电容器容量有多大，要通过一定的算法来具体确需
２１３月第１０２年５卷第３期
２１０２，Ｖｏ，１ｌ５，Ｎｏ３．
贵州电力技术
ＧＵＩＺＨＯＵＥＬＥＣＴＲＩＰＣＯＷＥＴＥＣＨＮＯＬＲＯＧＹ
电网科技
ＰｗｅｉｃｎｌｇｏｒＧｒｄＴｅｈｏｏｙ

配电网无功优化分析与研究

配电网无功优化分析与研究摘要：本文通过对国内配电网无功损耗的分析和研究，得出配电与用户侧无功补偿优化的重要性。

同时对无功补偿规划、全无功随器补偿、低压侧三相不平衡的全电容补偿以及配电网无功设备的全局管理等几个方面进行了主体性分析和研究。

关键词：无功规划全无功随器补偿全电容补偿全局管理我国配电网点多面广，结构复杂，负荷性质不同，负荷变化波动大，配电网的线损约占总损耗的43%，配网线损高的原因主要有：（1）无功补偿度较低；（2 ）配电变压器损耗大；（3 ）配网负荷不均衡。

配电网降损节能与提高电能质量工作的要点是减少通过联络线及联络变压器中电流的无功分量，无功补偿是电力网建设和改造的重要组成部分，它是保持网络无功平衡，提高电压质量，降低网络损耗的有效措施。

1 无功损耗组成分析配电网的电压低，输电线路的电纳小，电抗小，充电无功少，无功损耗少，相对于负荷无功及变压器损耗而言可以忽略。

农村电网的无功损耗组成中，变电站主变压器约占10.1%，输电线约占1.23%，高压配电线约占3.87%，配电变压器约占41.4%，用户感性负荷约占43.4%。

城市电网的负荷比农村电网大，配电变压器的无功损耗比例稍大，但配网整体的无功损耗比例组成也差不多少。

可见，只要用户及配电变压器的无功损耗做到完全补偿，配电网的输电线路中就只有少量无功( 约 5.1%) 流动，损耗就可以大大减少，电压质量就可以大大提高。

因此, 配电网无功补偿的主体是用户无功及配电变压器的无功损耗。

2 无功补偿规划配电网无功补偿设备规划是配电网无功优化的重要而关键的内容之一。

为解决传统无功补偿规划方法的不合理与不科学现状以及因此带来的不良影响隐患，本文建议采用目前在国内已经较为成熟的专业配电网无功补偿规划软件来辅助进行无功补偿设备的规划和决策。

配电网无功优化规划软件以基于霍夫定律的前推回代潮流算法为基础，以定向变异遗传算法为寻优手段，结合灵敏度分析进行规划，同时提供人工干预功能，如人工设定投资约束、功率因数约束、电压合格率约束、补偿方式约束、补偿点数约束和负荷增长系数等，也支持人工指定补偿位置的规划决策，确保能够得到满足实际情况的、贴近现场需求的最优无功规划方案。

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基于模型结构的企业配电网无功优化分析
李燕刘忠保，
（．方电网公司深圳供电局，东深圳５８０；．东电力设计研究院，州５０６）１南广１０１２广广１６３
摘要：业配电网直接服务企业生产，供电质量和供电可靠性对企业意义重大，对企业企其针
精确地反映了电力系统的实际，算精度较高，由计但
于计算工作量大和占用计算机较多内存，得解题使
规模受到限制，不等式约束处理上也有困难，此对因限制了实际系统的应用。
感应电动机负荷模型在物理特性上符合企业配电网负荷组成的实际情况、数辨识工作量和模型的有参功、无功计算精度都可较好满足企业配电网分析计算的要求。
（）态规划法。可以处理时间因素较强的问３动
题，由于能够处理非线形问题并能够反映过程，而因在工程中得到应用，它随状态变量个数增加出现但
１研究现状
的“ 维数灾 ” 问题和难以构成一个实际问题的动态数
进行了比较阐述。认为在负荷组成主要是感应电动机的企业配电网中，述负荷模型不是分析企业配上电网的最佳选择。结合企业配电网特殊的负荷组成的数学模型比较
（）线形规划法。由于配电网无功优化问题１非是一个复杂的非线形规划问题，因此，线形规划法非被最早应用与电力系统的无功优化中，方法数学该
型等，数学模型、数辨识方法、从参计算精度等方面，
负荷构成的特殊情况，究了符合企业实际情况的负荷数学模型，用切实可行的无功补偿措施改研应
善了企业配电网无功分布情况，提高企业电能质量以及经济效益都有重要意义。对
较之于变压器、电线路等静态元件，荷建模输负有其特别的困难，压母线上的综合负荷分散在一高定的区域内，高压母线电气距离、性和运行状态与特各不相同，得负荷建模困难重重。科技工作者经使过多年努力，荷建模理论和数学模型研究及其在负工程领域的应用都取得了一定进展｛。
第２５卷
第６期
电
力
学
报
ＶｏＩ２ＮＯ．５．６
Ｄｅ．２Ｏ１ｃ０
２ｌＯＯ年１２月
ＪＯＵＲＮＡＩＯＦＥＩＥ — ，ＣＴＲＩＯＷＥＲＣＰ
文章编号：１０ —５８２１）６０７ —５０５６４（０００４００
在确定了负荷模型的基础上，章应用前推回文
（）性规划法。该算法采用局部线性化的方２线法，非线性目标函数和安全约束逐次线性化，学将数模型简单直观，理概念清晰，算速度快，物计同时由于线性规划方法本身的完善性，它的计算规模受使
到较少的限制。但由于线性化规模问题，得算法使本身产生的结果与实际有较大偏离。
代潮流算法，对企业配电网进行分析计算，算结果计
数据应用到企业配电网无功补偿。用实例证明了负荷模型和补偿方案对于分析企业配电网的有效性。文中的思路和方法对企业配电网的研究有一定的理论和工程价值。
关键词：荷模型；业配电网；功优化负企无
中图分类号：ＴＭ７１１
文献标识码：Ａ
通过实例对国内外电力系统常用的多项式负荷
模型、数型负荷模型、阶机电感应电动机负荷模指三
社会的进步、业经济的发展，业负荷对电力要求工企不断增加，电力系统安全性、济性及电能质量也对经
日益提高了要求，阶段企业配电网采取的主要技现
１２负荷建模研究现状．
学规划模型，限制了它在更广泛的推广应用。都（）工智能算法。例如：忌搜索（ｂ４人禁Ｔａｕ
Ｓａｃ）遗传算法（ｅｒｈ、ＧＡ）。等
１１企业配电网无功补偿．
企业配电网是一个典型的非线性大系统，着随
术措施是无功补偿，此，并联电容器补偿技术的因对