配电网无功优化的分时段控制策略
配电网无功电压优化运行控制方法
线 性整 数规 划 问题 ， 即使单独 考虑其 中一 个 问题就 已经 卜 分复 杂 ，若 将它 们综合 起来考
虑 就 会 更 加 复 杂 ， 网 络 结 构 的优 化 影 响 着 电 容 器 投 切 ， 电 容 器 投 切 又 反 过 来 影 响 网 络 结 构 的 优 化 ， 二 者 相 互 影 响 。对 大 规 模 配 电 网 而 言 ， 有 一 种 解 决 办 法 就 是 将 综 合 优 化 问题 分 解 成 网 络 重 构 和 电 容 器 投 切 两 个 优 化 子 问 题 ， 对 这 两 个 子 问题 进 行 交 替 迭 代 逐 步 逼 近 最 优 解 。 即 在 重 构 算 法 的 优 化 过 程 中 所 得 到 的 每 一 个 可 行 重 构 方 案 的 基 础 上 ，加 载 电容 器 投 切 过 程 ， 得 到 基 于 该 重 构 方 案 的 一 个 综
中是不存 在重 构 问题 的 ，所 以配 电 网络 重构
理 论 的 推 导 都 是 基 于 配 电 网 具 有 环 形 结 构 开 如 果 将 考 虑 安 全 性 的 网 络 重 构 和 电 容 器 投 切 结 合 起 来 ， 这 就 是 计及 安 伞 性 的 配 电 网 综 合 优 化 。 配 电 网 络 重 构 是 一 个 有 约 束 的 整 数 规 划 问题 ，配 电 网络 电容 器 投 切 是 个 非
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 方 面 即 个
配 电 Ｓ Ａ Ａ 故 障 管 理 、 负 荷 管 理 、 自动 绘 ＣＤ 、 图 规 范 设 理 ， 地 理 信 息 系 统 （Ｍ Ｆ ／ Ｉ ） 配 Ａ ／ＭＣ Ｓ和
配电网无功优化规划及控制系统
（ ｉａ ｌ ｔｃ ｏ ｅ ｕ ｐｙＢ ｒａ， ｉａ １０ ２ Ｓａｎ ｉ ｒｖ ｃ ， ｈｎ ） Ｘ ’ｎＥｅ ｒ ｗ ｒ ｐ ｌ ｕｅｕ Ｘ ’ｎ７ ０ ３ ， ｈａ ｘ Ｐｏｉ ｅ Ｃ ｉａ ｃ Ｐ ｉ Ｓ ｎ
为重 点 。 无功 优化 的基 本 原则 是 “ 地 平衡 ” 因此对 于 就 ， 配 电 网无 功优化 的基本 方法 为 ： １ ）首先 考虑 容 量 １０ｋ Ａ以上 配变 负荷 点 低 ０ Ｖ・ 压侧补 偿 ：
般 采用 无 功精 确 矩 来 表 示 对 网损 影 响大 的节 点
摘 要 ： 对 现 在 我 国 电 网无 功优 化 的 建 设 情 况 ， 出要 加 强 针 提
配 电网的无功优化建设 。 尤其要把无功优化的前期规 划与无
功 优 化 的控 制 系 统结 合 起 来 ， 实 提 高 无 功优 化 的实 用 化 水 切 平 。 要 介 绍 了无 功 优 化 前 期规 划 的基 本方 法 和 无 功 优 化控 简 制 系 统 的组 成 和 基 本调 节 原 理 。
容量 。
３ 配 电 网无 功优 化 控 制
３ １ 无功 优化 控制 系统 的组成 。
配 电 网无功 优 化控 制 系 统 主要包 括 终端 设 备 、
２ 负 荷点 补偿后 ， 果线路 出 口功 率 因数达 到 ） 如 要求 ， 而线 路 负荷 不 重 ， 线路 长度 不 长 ， 该线 路 补 则
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ：ｎ ｌ ｅ ｗｉ ｈ ｘｓｉｇ ｃ ｒｅ ｔｃ ｎ ｉ ｏ ｓｏ ｅ Ｉ ｉ ｔ ｔ ｅ ｅ ｉ ｎ ｕ ｒ ｎ ｏ ｄｔ ｎ ｆｔ ｎ ｈ ｔ ｉ ｈ
ｒ ａ ｔｖ ｗｅ ａ ｎｉｇ ｉ ｈｅｐｏ ｒｇ ｉ ｓ ｔｉ ａ ｅ ａｌｄ ｆｒ ｅ ｃ ｉｅｐｏ ｒｐｌｎ ｎ ｎ ｔ ｗｅ Ｉｄ ， ｈ ｓｐ ｐ ｒｃ ｌｅ ｏ
电力系统中的无功功率优化与控制策略
电力系统中的无功功率优化与控制策略概述电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施，其稳定运行对于保障国家经济发展和社会生活运转至关重要。
然而，在电力系统中，无功功率的存在常常给系统的稳定性和运行效率带来一些挑战。
因此，无功功率优化与控制策略便成为电力系统管理和运维的重要课题。
一、无功功率的概念和重要性无功功率是电力系统中除了有功功率以外的另一种功率，它是交流电中的一种虚功，不执行实际的功效，却占据了输电线路的容量。
在电力系统中，无功功率的存在主要有两个原因：一是由于电力设备的感性(例如变压器和电感器)和容性(例如电容器和电容器银银）性质，使得输电线路存在感性和容性电流；二是电力系统中的电压波动和电网故障也会导致无功功率的产生。
尽管无功功率本身在能源转换过程中并不提供有用的功效，但是它对电力系统的稳定性和传输效率有着重要的影响。
过多的无功功率会导致电力系统中电压下降、传输损耗增加，甚至造成设备过载和系统崩溃。
因此，优化无功功率的控制策略，对于提高电力系统的效率和稳定性具有重要意义。
二、无功功率优化的方法和技术为了优化无功功率并提高电力系统的效率和稳定性，人们提出了一系列的控制策略和技术。
1. 电容器和电感器的安装电容器和电感器是调节电力系统无功功率的重要装置。
通过合理地安装和调节电容器和电感器，可以补偿传输线路上的无功功率，减少无功功率在系统中的流动，提高电网的功率因数。
此外，电容器还可以降低电压损耗，并改善电力系统的电压质量。
2. 电力因数补偿控制策略电力因数是评价电力系统效率和电能利用率的重要指标，它是有功功率与视在功率之比。
电力因数补偿控制策略以提高电力系统的功率因数为目标，通过控制电容器和电感器的开关状态或容量，实现对电力因数的补偿调节。
常用的电力因数补偿控制策略包括静态补偿器、动态无功功率补偿器和混合无功功率补偿器等。
3. 无功功率优化算法为了提高无功功率优化的精度和响应速度，人们开发了多种无功功率优化算法。
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内容摘要：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。
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。
配电网无功补偿优化规划
配电网无功补偿优化规划随着社会经济的发展和电力需求的日益增长，配电网的建设和运行也面临了新的挑战。
在电力系统中，无功功率的传输和调节对于提高电网稳定性和正常运行至关重要。
因此，如何进行配电网的无功补偿优化规划是当前电力企业需要重点关注的一个领域。
一、配电网无功补偿的意义在电力系统中，电力流通过电缆和线路时，由于导线的电动势和电容效应所产生的电场会引起电流的滞后，造成无功功率的消耗。
在电力系统的传输和配电过程中，这种无功功率的消耗会造成电流的不平衡和电压的降低，进而影响供电质量和电网稳定性。
而采用无功补偿技术能够补偿无功功率的损耗，提高电能利用率，减少线路损耗，增强电网稳定性和安全性。
二、无功补偿技术的分类无功补偿技术一般分为静态和动态两种类型。
静态无功补偿技术包括电容器和电抗器，它们能够低成本地将无功功率补偿到电力系统中。
动态无功补偿技术则包括静止无功补偿器SVG、动态无功补偿DSTATCOM和直流输电技术，它们能够更精确地控制无功功率的传输和调节。
三、配电网无功补偿优化规划策略为了实现配电网无功补偿技术的优化规划，需要采用一些具体的策略，如下：1. 无功功率的计算和分析。
为了确定无功功率的产生和分布状况，需要对配电网进行无功功率计算和分析。
依据计算结果确定合适的无功补偿技术。
2. 无功补偿方案的选择。
依据配电网的实际情况和装置综合功率因数保护的要求，选择合适的无功补偿方案，包括静态无功补偿、动态无功补偿和直流输电等技术。
3. 无功补偿装置的容量和位置的确定。
根据无功补偿方案的选择和自动化控制技术的实现，确定无功补偿装置的容量和位置。
4. 无功补偿装置的联锁和自动化控制。
将无功补偿装置与其他的电力设备进行联锁，使其能够自动化地控制电网的无功功率，保证电网的正常运行。
5. 无功补偿效果的监测和评估。
随着无功补偿装置的运行，需要对其运行效果进行监测和评估，以便及时修改和调整无功补偿方案，实现配电网无功补偿优化规划。
考虑时段优化的地区电网无功电压优化控制概要
考虑时段优化的地区电网无功电压优化控制摄伟,刘健,周艳(西安科技大学电气与控制工程学院,陕西省西安市710054摘要:为了实现地区电网无功优化控制,提出了一种改进的基于禁忌搜索算法的方法。
将时间分段中的起始点和该分段中的控制变量一同构成解向量,从而避免了先进行时间分段的优化后进行无功优化的二次优化,达到了从整体上进行优化的效果。
当邻域解普遍陷入不符合电压约束条件的不可行解区域时,将目标函数切换为以当前电压偏离额定电压最小为目标,当邻域解普遍回到可行解区域后,将目标函数重新切换回以全天内电能损耗最小为目标,从而确保搜索可以持续进行而避免因无可行解而导致优化终止。
建议了一种扩展邻域搜索策略改善算法的全局寻优特性。
采用IEEE 6节点、IEEE 14节点和IEEE 30节点系统作为算例进行测试,表明提出的方法可行且所采取的改进措施必要、有效。
关键词:动态无功优化;禁忌搜索;解的构成;初始解中图分类号:TM761;TM727收稿日期:2008208201;修回日期:2008211226。
教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET050875。
0引言地区电网无功优化和电压控制历来都是一个备受关注的研究课题。
研究并实现无功优化和电压控制,可以减少网损并提高电压质量,具有重要意义。
在电力系统实际运行中,由于负荷总是随时间连续变化的,所以针对单个时间断面进行的静态优化计算无法满足实际运行需要。
要真正得出一个可操作的无功优化方案,就要有一个可行的动态优化算法,即考虑在一段时间或1d 内各点负荷形态变化的系统优化。
地区电网无功优化和电压控制的主要控制手段包括电容器的投切和有载调压变压器分接头的调节。
因此,动态无功优化是一个复杂的时空分布非线性优化问题:一方面,静态优化是一个复杂的非线性整数优化;另一方面,动态优化必须考虑负荷随时间的动态变化。
对于这样一个问题,要找出全局最优解十分困难。
文献[1]从控制设备的动作次数约束出发,通过对控制变量的简化和对动态负荷的处理,将复杂的动态优化问题转化为几个简单的静态优化问题。
配电网无功分层分片优化控制研究与实现
１ 引 言
长 期 以来 ， 低 配 电 网 的 网损 ， 高 配 电 网 运 降 提 行 的经 济 性 一 直 是 摆 在 配 电 网 运 行 人 员 面前 的 重 大 课 题 。在 国 家 电 网 公 司 开 展 的 智 能 电 网 建 设
制 策 略 ， 变 压 器 的 分 接 头 和 本 地 的 电 容 器组 进 对 行控 制 ， 以便 保 持 无 功 功 率 的 就 地 平 衡 。对 于 变 ／
章 介 绍 了 在 由 ２ ０ｋ 主 变供 电范 围内 构 成 的 片 网 中 ， 照 集 中 ～分 布 协 调 控 制 的 两 级 控 制 策 略 实 现 配 电 网 ２ Ｖ 按
的 无 功 优 化控 制 。其 中一 级 控 制 针对 负荷 的较 大 变化 ， 集 中 优 化 为 手 段 控 制 电容 器组 的投 切 ； 级 控 制 以 以 二
降耗 的重 要 措 施 。 配 电 网 无 功 优 化 是 以 整 个 变 ／ 电 网 台 ２ ０ｋ 主 变 供 电 范 围 ２ Ｖ 以 ２ Ｖ
对象， 对无功 补偿装 置 （ 般指 电容器 组 ） 一 的投切
和 变 压 器 分 接 头 的 调 整 进 行 决 策 ， 要 包 括 动 态 主 无 功 优 化 和 静 态 无 功 优 化 两 个 方 面 。动 态 无 功 优
２ １ 无 功 负 荷 变 化 的 特 点 ．
问题 的求 解进 行研 究 ， 以提高 计 算 的效率 。而静
态无功优 化 ｌ ＿ ５ 问 题 是 在 一 个 时 问 断 面 上 对 电
电 力 系 统 将 负 荷 的 变 化 分 为 较 大 变 化 、 般 一
变 化 和 波 动 等 几 种 类 型 。无 功 负 荷 与 有 功 负 荷 具
配电网无功电压实时优化集中控制策略探讨
配电网无功电压实时优化集中控制策略探讨摘要：目前，我国的国民经济在快速的发展，社会在不断的进步，当前电力企业在运行中对电网运行是否安全、经济、稳定是比较重视的，因为只有保证电网运行是安全、经济、稳定的，才能提高用电质量。
在这样的背景下，电力系统实现无功电压集中控制成为当前研究的重点。
本文全面地分析了无功电压的控制现状，探究了配电网无功电压实时优化集中控制策略，为保障电网运行水平实现安全或稳定提供了技术支持。
关键词：配电网；无功电压；集中控制优化引言由于直接向用户端供电，因此10kV以下配电网电能质量的优劣将直接影响着用户的生产和生活，而目前10kV以下配电网无功补偿的方式主要是在变电站集中补偿大容量的电容器，由线路输送无功补偿线路缺额，而且在输电线路必要处也没有安装无功补偿装置，这些都严重影响了10kV以下配电网的电能质量，故研究10kV以下配电网无功电压优化及集中控制系统是大势所趋。
1配电网无功电压控制现状分析电网科研人员在长期的工作中，发现在电网中有一项科学的技术是无功电压控制的自动化技术，通过对该项技术进行研究发现，这一技术为电网的发展注入了动力。
经过科研人员的深入研究，科研人员总结出了电压无功优化的核心思想的内容为通过电量的调节和改变，在电压幅值和相角处于等状态变量控制时，结合系统功率守恒原则，保障电能的质量和安全要求。
国外对无功电压优化控制技术的研究不再只停留在理论层面，而是进行了大量的实践，并且取得了理想的成效。
然而我国对无功电压优化控制技术的研究却是存在一定的局限性的，只有一些地区开始实现无功电压优化控制，分散调整是无功电压优化控制的主要方式，使用这种方式可以利用系统状态进行分析和计算，对无功电压进行控制。
但是一些地区并没有对无功电压进行深入地研究，在实现无功电压优化控制方面是存在滞后性的。
总体来说，我国的配电网无功电压控制现状是不乐观的，需要电力企业的科研人员进一步对配电网无功电压控制进行深入研究，这样才能减少与国外的差距。
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配电网无功优化的分时段控制策略
发表时间：2019-03-28T09:08:38.737Z 来源：《电力设备》2018年第29期作者：王龙飞
[导读] 摘要：随着我国用电规模越来越大，对于电网的可靠性和安全性提出了各种的要求。
（国网重庆市电力公司江津供电分公司重庆市 402260）
摘要：随着我国用电规模越来越大，对于电网的可靠性和安全性提出了各种的要求。
配电网无功优化的分时段控制策略的提出可以改善电压情况，可以有效降低电力能源消耗和保障电压的安全稳定，是未来发展的重要趋势。
本文在此对于无功优化的分时段控制方法做了一定的探索，从而更好促进我国电力行业的发展。
关键词：电力行业；配电网无功优化；分时段控制策略
背景：
电力行业的发展对于企业行业的发展起着积极的促进作用，在近几年我国电力行业取得了很大的发展，各种电力技术被广泛应用于我国电力行业，其中配电网无功优化的分时段控制策略可以有效的降低能源消耗，同时能够保障配电网安全可靠性的运行，符合我国可持续发展的原则，是未来配电网重点发展的技术之一。
因此无功功率成为了行业研究的重点领域，本文重要是从负荷曲线，将负荷曲线划分不同的阶段进行研究，从而制定最佳的控制策略，在不同的阶段采取不同的策略，从而更好提高供电网络的安全性和可靠性。
1.配电网无功优化的模型
1.1负荷曲线的分段
大多数配电网模型都是在已知的负荷曲线的条件下进行研究的，因为很容易获得负荷曲线，通过分析负荷曲线模型可以分析出当前网络的负荷水平以及负荷曲线的变化趋势以及对于补偿调压动作的限制次数。
对于符合曲线分段模型来说，如何划区间对于研究制定重要，划分不同的区间往往制定的策略是存在着很大的区别。
但是在分段时要明确自己的目标，采取分时段模型就是通过调整配电网中无功功率的流动来有效降低电网中的有功功率，因此优化目标是有功功率，而无功功率就是变量。
在划分去见识是要以无功功率的变化曲线为变量曲线进行有效划分，同时在划分过程中要兼顾无功曲线的变化情况，尽量保持有功曲线和无功曲线在大体走向上保持一致。
在理论上，满足无功设备工作的前提下，往往区间划分越细，目标函数的优化效果越好，从而使得有功功率越小。
图1：典型日负荷曲线
如上图1所示的日负荷曲线的无功功率在1天之内的变化情况不大，因此可以将负荷曲线分成简单的两段即可，比如可以这样分15：30～7：30为第一段，7：30～ 15：30为第二段，为了提高分时控制的精度也可以分为3段、4段或甚至是5段。
分段区间和复合点在确定之后，下一步就需要明确各个分段区间的计算方法了，然后根据每一段的优化方法之后，通过将这些段最优的方法进行累加求和就可以得到我们设计的最佳的损耗形势，从而到了这一天最小的运行方案，然后在进行有针对性的控制，从而获得这一天的最佳控制方案，使得有功功率得到最小值。
对于我们要优化的第s段区间来说，可以先假设这区间一共有个典型负荷点要参与优化计算当中，那么这一段的优化区间的目标函数就可以表示为如下的函数表达式，如公式1所示。
其中对于两点之间的有功功率本文使用两点之间的有功功率的平均值来近视代替。
公式中表示的是两个负荷点之间的时间间隔，而表示的是区间的划分总数。
2.配电网无功优化控制算法
在获得分段区间和目标优化函数和约束条件之后，就可以选择相应的优化算法进行求解过程。
本文主要采用的加强的遗传算法，这种算法是在模拟退火的遗传算法（MAGA）的基础上加以改进，同时把前推回推法计算配电网潮流的方法有机结合在其中，构成了我们最终
的优化算法。
用退火选择遗传算法对于日负荷曲线中的中间点进行优化求解，通过不断的迭代过程系统最终能够获得一组不同的补偿调压装置的运行方案。
然后在此基础上，用其他的负荷点来验证方案的可行性，从而最终计算出每一个点的最终有功损耗，从而能够很快求解整个系统的最小有功损失值，从而获得最小的电能损耗方案，在此基础上就可以制定科学合理的分时控制策略，从而最大程度提高电压的安全性和可靠性。
3.改进退火选择遗传算法实现方案
遗传算法的实现过程容易，同时能够有效解决有约束条件的求值过程，同时在求解的具体过程中不需要对目标函数进行求导，只需要将连续函数进行离散化，通过迭代来完成最终的求解过程，这样就可以充分发挥计算机的计算能力。
这是因为遗传算法可以有效解决离散问题，已经被广泛应用于电力系统。
本文采用的基于退火选择的遗传算法是在简单遗传算法的基础上改进的，同时在函数中引入了时变因子，将模拟退火的退火因子引入选择操作中，允许父代参加竞争且逐代保存最优个体，具有收敛速度快、全局寻优能力强的优点，具体实现过程主要包含了以下几个过程：
1）编码：本文采用二进制编码方案
2）适应函数 F：主要用来惩罚有功损耗和电压越限，相当于一个正则项。
3）退火选择：这一步主要是构造退火函数，这是迭代的关键步骤，同时它需要满足以下性质，需要随着进化迭代数的增加而趋于0。
4）交叉和变异：本文采用单点交叉、固定交叉率和变异率。
5）迭代停止条件：达到预定的最大进化代数或最优个体的保持代数时，停止优化。
结语
综上所示，配电网无功优化的分时控制方案对于提高我国供电网络的安全性和可靠性至关重要，同时也能够最大程度减少能源的消耗，是符合我国可持续发展战略思想的，本文主要在研究了日负荷曲线的基础上，将无功功率合理划分区段，然后设计合理的优化函数，使用遗产算法就可以得到最优的方案。
希望本文提供的方案对于读者有一定的参考作用。
参考文献：
[1]胡泽春，王锡凡.配电网无功优化的分时段控制策略[J].电力系统自动化，2002，26（6）：45-49.
[2]陈华.配电网无功优化的分时段协调控制策略研究[D].广州：华南理工大学，2007.
[3]卢明成.基于无功优化下的配电网分时段控制策略[J].大科技，2012（10）：72-73。