地区供电局输电网无功优化研究与应用
电力系统的无功补偿技术研究与应用
电力系统的无功补偿技术研究与应用概述无功补偿技术在电力系统中发挥着重要的作用，它能够提高电力系统的功率因数，提高电能的利用效率，并改善电力系统的稳定性和可靠性。
本文将就电力系统的无功补偿技术进行深入研究，探讨其工作原理、分类及应用情况。
一、无功补偿技术的工作原理当发电机组向电力系统供电时，由于电感元件的存在，导致电流与电压存在一定的相位差，即存在无功功率的流失。
无功补偿技术通过对电力系统中的无功功率进行预补偿，使系统中的无功功率之和为零，达到提高功率因数的目的。
这可以通过电容器、电感器或装置的协作实现。
二、无功补偿技术的分类无功补偿技术根据补偿方式的不同可以分为静态无功补偿和动态无功补偿。
静态无功补偿技术通常采用电容器和电抗器作为主要元器件，通过调整其电容或电感值来实现对电力系统的补偿。
动态无功补偿技术则是通过采用先进的电力电子装置来实现无功功率补偿，如静态无功补偿器(SVC)、静态同步补偿装置(STATCOM)等。
1. 静态无功补偿技术静态无功补偿技术是一种常用的无功补偿技术，它可以通过改变电容器和电抗器的电容值和电感值来实现对电力系统的补偿。
它具有调整灵活、可靠性高、成本低等优点，常用于工业和低压电力系统。
静态无功补偿技术常见的设备有容性补偿器和电抗补偿器。
2. 动态无功补偿技术动态无功补偿技术利用先进的电力电子装置来实现对电力系统的无功功率补偿。
其中，静态无功补偿器(SVC)是应用最广泛的无功补偿设备之一，它通过控制电容器和电抗器的电容值和电感值，能够快速响应电力系统中的无功功率需求，改善电压品质。
另外，静态同步补偿装置(STATCOM)则采用电力电子器件和控制系统实现对电力系统中无功功率的补偿，它能够更加灵活地调节无功功率，提高电力系统的稳定性。
三、无功补偿技术的应用情况无功补偿技术在电力系统中的应用非常广泛，涉及到工业、商业和居民用电等领域。
有效的无功补偿可以解决电力系统中的许多问题，如电压波动、电流谐波、电压闪变等。
电力系统中无功补偿的优化与控制研究
电力系统中无功补偿的优化与控制研究无功补偿在电力系统中扮演着重要的角色，它对提高电力系统的稳定性、减小功率损耗和提高电能质量都具有重要意义。
因此，优化和控制无功补偿设备的运行对电力系统的稳定性和可靠性至关重要。
本文将重点探讨电力系统中无功补偿的优化与控制的研究。
首先，无功补偿的优化应该从无功功率的产生机理出发。
电力系统中，无功功率由负载的感性元件和容性元件引起。
感性元件生成负的无功功率，而容性元件生成正的无功功率。
通过合理地调整电力系统中的无功补偿设备，可以实现无功功率的优化分配，降低功率损耗，并提高系统的工作效率。
其次，在电力系统中，无功补偿设备的控制是十分关键的。
现代电力系统中常用的无功补偿设备有静态补偿器和动态补偿器。
静态补偿器通过电容器和电感器来实现对无功功率的补偿，而动态补偿器通过可控电容器和可控电抗器来实现对无功功率的调节。
通过合理的控制策略，无功补偿设备可以迅速响应电力系统的需求，提供所需的无功功率，并保证系统的稳定性。
对于无功补偿设备的控制策略，现有的研究主要包括传统的PID控制、神经网络控制、模糊控制和最优控制等方法。
PID控制是一种经典的控制方法，它通过对系统的反馈进行比例、积分和微分的调节，实现对无功补偿设备的控制。
神经网络控制是一种利用人工神经网络对系统进行建模和控制的方法，它可以自适应地调整参数以适应系统的变化。
模糊控制是一种模糊逻辑推理的控制方法，它可以处理模糊和不确定性的系统。
最优控制是在给定约束条件下，通过对系统的数学模型进行优化来实现最优控制目标。
除了控制策略，无功补偿设备的优化还需要考虑无功功率的分配问题。
无功功率的分配涉及到电力系统中各个节点的无功补偿设备的安装位置和功率大小的决策。
传统的方法是基于经验公式或经验判断来确定无功补偿设备的位置和功率。
然而，这种方法往往不能满足实际需求，因为电力系统的情况是复杂的，需要综合考虑诸多因素。
因此，现代的无功补偿优化方法采用数学优化模型来解决这个问题。
电网无功补偿控制系统的设计与优化
电网无功补偿控制系统的设计与优化随着社会经济的发展和电力需求的增加，电网无功补偿控制系统的应用越来越广泛。
无功补偿设备不仅可以提高电力系统的稳定性和电能质量，还可以优化电力系统的运行效率和经济效益。
本文就设计与优化电网无功补偿控制系统的相关问题进行探讨。
一、无功补偿的原理无功补偿是指在电力系统中引入一个等大反向的无功电流，来抵消原系统产生的无功电流，从而达到纠正功率因数的目的。
无功补偿的主要作用有以下几点：1、提高电力系统的有功功率。
2、减少电力输送线路的损耗。
3、提高电力系统的电能质量。
二、电网无功补偿控制系统的构成电网无功补偿控制系统主要由无功发生器、控制器、电容器和滤波器等组成。
1、无功发生器：是指产生相应大小的无功电流来抵消原系统的无功电流。
2、控制器：通过测量电网的功率、电压和电流等参数，对无功补偿设备进行调节和控制。
3、电容器和滤波器：用于支持电力系统的电力负载，防止电力系统漏电和保护设备。
三、电网无功补偿控制系统的设计原则设计电网无功补偿控制系统时需要遵循以下原则：1、选择合适的控制器：控制器的选择应该根据无功补偿设备的类型和控制方式来确定。
控制器应该具有灵活的控制方式，可以满足电力系统的不同运行模式。
2、选择合适的无功发生器：无功发生器的种类较多，应该根据电力系统的实际情况来选择。
比如，有些电力系统中需要在较短时间内进行大规模无功补偿，这时候就需要选择高速的无功发生器。
3、选择合适的电容器和滤波器：电容器和滤波器的类型和参数应该根据电力负载的实际情况来选择。
电容器和滤波器应该具有较高的电容量和滤波效率，可以对电力系统进行有效的支撑和保护。
四、电网无功补偿控制系统的优化通过对电网无功补偿控制系统进行优化可以进一步提高电力系统的运行效率和经济效益。
1、控制器参数的优化：控制器参数的优化可以使得无功补偿设备的调节效果更好，从而提高电力系统的稳定性和经济效益。
比如，可以通过控制器的PID算法来调节无功发生器的输出功率，使得电力系统的功率因数更接近于1。
县级供电企业无功优化管理系统研究与应用
县级供电企业无功优化管理系统的研究与应用【摘要】电力系统无功优化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补偿装置的合理配置和正确投切，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。
文章介绍了构建无功优化管理系统的目的和意义；电网无功补偿存在的问题；电网无功优化管理系统应遵循的原则；电网无功优化管理体系的构建。
【关键词】无功补偿；补偿方案；无功优化1.无功优化管理系统的目的和意义近年来，随着国民经济的飞速发展，供电企业的客户对负荷需求、供电可靠性，以及电压质量和客户服务水平等，都提出了更高的要求；如何降损节能，提高企业效益是共同的问题。
无功优化的目的就是使电力系统在保证电压质量的条件下，无功补偿设备的布局和配置容量最合理，无功运行的网损最小。
电网在进行有功规划和建设的同时，也要切实搞好无功的电力平衡和无功运行的优化补偿。
合理的无功补偿点的选择以及补偿容量的确定，能够有效地维持系统的电压水平，提高系统的电压稳定性，避免大量无功的远距离传输，从而降低有功网损，减少发电费用。
而且由于我国配电网长期以来无功缺乏，尤其造成的网损相当大，因此无功功率补偿是降损措施中投资少回报高的方案。
一般配电网无功补偿方式有：变电站集中补偿方式、低压集中补偿方式、杆上无功补偿方式和客户终端分散补偿方式。
无功优化工作，无论在规划新系统，还是改造现有系统的无功配置，以及指导现有系统的无功设备运行上，都具有十分重要的意义。
关于无功补偿，长期以来使用的方式只是单纯地对功率因数和对端电压进行调整。
然而，现代社会对电能质量和清洁能源的要求越来越高，这种模式已远远不能适应发展需求。
加强无功优化管理、提高无功电压综合管理水平，是供电企业发展的必由之路。
2.电网无功补偿存在的问题2.1优化的问题目前，很多单位选择无功补偿的出发点还放在用户侧，只注意补偿用户的功率因数，而不是立足于降低电力网的损耗。
区域电网无功电压综合控制系统研究与应用
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玉林 @ ； 广西电网公司， 广西 % ( " " " ! ?
摘要：为了电力系统的高效可靠运行， 必须对电压无功 进行合理控制， 实现无功就地平衡， 电能质量最优。区域电 网无功 电压综合控制系统（简称 5 ） 采用集中决策、 分层分区 控制的方 式， 综合考 虑电网安 全约束 条件， 通过在 线的优 化计算， 提 L * 出合理的电压校正和无功优化策略， 实现全网无功电 压实时 自动控 制。对提高 电能质 量， 降 低损耗， 减 轻值班 人员劳 动强度 有十分重要的意义。 关键词： 区域电网； 无功电压； 综合控制； 优化
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电压无功优化功能在电网调度中的应用研究 王继伟
电压无功优化功能在电网调度中的应用研究王继伟摘要：有效控制电能质量是现阶段对电网运行进行管理的首要任务。
各地区电网是全面面向用户的，因此降低线路上无功的流动，减少网络消耗和提升供电的效率就开始成为所有供电部门共同的目标。
该文章主要对把电压无功优化这一功能应用在电网调度中进行了简要介绍，为相关部门提供了一定的参考意见。
关键词：电压无功优化功能；电网调动；应用研究由于电力工业近年来发展的比较迅猛，电力系统在构造上和运行模式上也开始慢慢扩大化，而且也变得越来越复杂，相应的提升了电网调度中的自动化效率。
在传统的电网调度中，一般都是通过手动的方式对主变压器以及电容投切进行系列调节，不过由于手动调节缺乏一定的合理性和可行性，而PAS软件的开发跟应用，则能有效帮助工作人员实现调度，所以PAS是构成调度中心自动化体系最重要的组成之一。
调度人员根据应用开发PAS软件，就可以把调度自动化有效实现，可以及时准确的解决和发现电网中出现的各式问题，进而使电网可以安全的运行起来得到保障，同时也减少了一定的工作量，提升了工作效率。
一、PAS的功能（一）网络拓扑网络模型是否正确是分析和判断各种应用软件能否正常运作的最基本条件，因此，网络拓扑和建模，对于整体网络分析都是十分重要的。
（二）状态评估状态评估是EMS信息重建中一项最重要的功能，其他的EMS分析软件数据都是在其评估结果的基础上进行和展开的。
（三）调动员趋势一项基础的网络分析评估软件，能够为调度和分析人员提供一种极为方便的分析方式，调度人员可以对电网各种运行状态提出假设，并在此基础上进行分析，而工程师则能够对比各种安全性能，工作人员再用它判断和分析运行过程中可能出现的变化。
（四）负荷预报未来数据由负荷预报所产生，无论是在电力系统的运行上还是控制上都十分重要，其预测出来的结论对于改善电力系统的经济和安全性能方面都产生了一定的影响。
（五）分析和计算故障能够按照网络组建参数与电网运作方法来推算出系统运行时能否出现故障，故障电流详细的分布情况。
AVC系统在地区电网的应用研究
A VC系统在地区电网的应用研究摘要在电力系统中，电压以及电网产生的损耗是非常重要的指标。
对于电力企业来说，不断提高电压的合格率，并且不断降低电网的损耗都是非常重要的工作。
随着地区电网的建设，为了进行无功补偿以及对电压进行调控，使用最广泛的就是变电站无功电压控制装置——VQC，虽然VQC技术已经相对成熟，而且应用普遍，但是VQC还是存在一些问题，例如面对全网范围，处理无功优化问题时效果不明显，而且需要大量的维护工作等。
随着技术的发展，目前在地区电网中，无功调度的最高阶段是——A VC。
本文对A VC系统进行了阐述，并且分析了A VC系统在地区电网中的具体应用，针对应用过程中存在的一些问题，提出了一些具体的解决方案。
关键词A VC系统；地区电网；无功优化；闭环控制前言在电力企业中，对于如何降低系统网损以及保证电压的稳定性，这两个问题都是运营人员最关心的。
近些年，人们也越来越重视无功电压控制。
目前，在我国的地区电网系统中，很多地区进行无功电压控制时，都采用分散调整，也就是利用VQC。
这种控制方式存在一些问题，不利于无功电压控制的健康发展。
在电力调度自动化系统的发展下，变电站的自动化水平越来越高，出现了A VC系统，并且逐渐成熟。
该项技术不仅提高了电网调度的自动化水平，同时也对电压质量进行了改善，电网的损耗也大大降低。
但是在应用过程中，也发现了一些问题，本文对这些问题进行研究，希望可以提供借鉴意义。
1 A VC系统控制流程下图1中是A VC系统的控制原理图。
第一步是通过调度自动化系统来采集相关数据，数据采集完成以后，分析網络拓扑，检查是否存在母线电压，同时包括省网关口功率因素是否越限。
一旦发现这些情况的出现，相应的模块就会进行处理，反之，分析全网无功优化。
基于全网角度，对电压进行无功优化控制，利用无功补偿设备，通过无功分层，对电压进行就地平衡和稳定，以求减少主变分接开关的调节次数，合理设置电容器的投切，提高电压合格率，降低输电网的损耗。
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 ｌ ｖ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
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目前 已 有很 多 文 献 讨 论 了 遗 传 算 法 交 叉 算 子 和 变 异 算
子 的 自适应 调 节 问 题 ，文 献 『 ３ 给 出 了 小 生 境 巾 自适 应 ｌ］ 规 律 的形 成 ，根 据 适 应 度 值 调 节 个 体 交 叉 率 、变 异 率 ，该 算 法 优 化 能 力 加 强 了 ，但 变 异 算 子 的 自适 应 能 力 较 差 。 因 此 ，本 文 提 出 一 种 结 合 个 体 分 散 度 和 个 体 适 应 值 的 自适 应
机 方 式产 生 补 充 ，以此 来保 证 种 群 个 体 的 多样 性 。 （ ）交 叉 操 作 ２ 交 叉 是 遗 传算 法 中的 一 个 关 键 步 骤 ，它 在 很 大 程 度 上 影 响算 法 的性 能 。 本 文 采 用 贝 努 利 方 法 进 行 交 叉 操 作 ， 即 产 生 随机 数 ．如 果 产 生 的 随 机 数 小 于 交 叉 率 时 则 进 行 交 叉 操 作 ，否 则 不 操 作 。 为 了 使 子 代 个 体 更 加 多 样 化 ，更 具 方
交 叉 和 变 异 算 子 ，保 证 了种 群 的 多 样 性 和 防 止 了 早 熟 现 象
的 发 生
３ ． 因操 作 ． ４基 ２ （ ） 选择 操作 １ 初 始 种 群 的 前 １３个体 由 “ 下 ” 最 优 解 邻 域 搜 索 产 ／ 上一
生 ， 中 间 １３个 体 由 锦 标 赛 方 式 产 生 ，后 １ ／ ／ ３个 体 再 由 随
ｄ 除 了反 映 个 体 和 ｘ， 间 的 距 离 外 ，还 反 映 了 它 之
们 之 间 的相 关 性 ， 即 相 似 程 度 。也 越 小 ， 说 明 和 ， 相 关 性 越 高 ， 也 就 越 相 似 ；ｄ 越 大 ， 说 明 和 ， 关 性 越 相 低 ，相 似 程 度 越 小 。
等 。 然 后 再 利 用 潮 流 的结 果 计 算 各 个 个 体 的 适 应 度 函 数 值 （ 目标 函数 值 ） 即 ，按 照 本 文 算 法 的 构 造 流 程 构 建 小 生 境 ，
对 控 制 变 量 进 行 遗 传 操 作 。产 生 新 的个 体 ，按 小 生 境 淘 汰
ｇ ｎ ｔ ｌｏｉ ｍ。Ｎ Ａ）具 有 很 高 的 全 局 寻优 能 力 和 收 敛 ｅ ｅｉ ａｇ ｒｈ ｃ ｔ Ｇ 速 度 ，在 保 持 解 的 多 样 性 方 面表 现 优 异 ． 已 被 应 用 于无 功 优 化 问 题 。排 挤 的思 想 源 于 在 一 个 有 限 的 生 存 空 间 中 ，各 种 不 同 的生 物 为 了 能 够 延 续 生 存 ，它 们 之 间必 须 相 互 竞 争 各 种 有 限 的 生存 资 源 。
取 较 高 的 交 叉 和 变 异 概 率 ， 以产 生 更 多 的 新 个 体 ， 保 证 种
群 的多 样 性 ，避 免 陷入 局 部 最 优 解 。 ３２３自适 应 交 叉 和 变 异 概 率 ．．
比 较 群 体 中 每 两 个 个 体 之 间 的海 明距 离 ，若 这 个 距 离 小 于 预 先 指 定 的 距 离 ， 再 比较 两 者 的 适 应 度 ，并 对 其 中 适 应度 较 小 的 个 体 施 加 一 个 较 强 的罚 函 数 ，极 大 地 降 低 其 适 应 度 。 这 样 ，对 于 在 距 离 Ｌ之 内 的两 个 个 体 ，其 中 较 差
电 力
Ｐ ｐｉ ｏ ｓ ｅ为 种 群 规 模 ；Ｃ 为 染 色 体 长 度 ， 即 为 控 制 变 量）
＝
（ ５）
式 中 ：Ｖ 、Ｖ 、 分 别 为发 电机 节 点 电压 、有 载 调 压 变 压 器 变 比 和 负 荷 节 点 电压 ； … 、 上 、下 限值 。 分 别 对 应 变 量 的
３２基 于 改进 排挤 小 生境 自适应 遗 传算 法 的输 电 网 ．
无 功 优 化
应 用 遗 传 算 法 求 解 无 功 优 化 问 题 ，实 际 上 就 是 反 复 进 行 潮 流 计 算 和无 功优 化 计 算 的迭 代 过 程 ．使 其 结 果 既 满 足 网 络 的 约 束 条 件 ，又 满 足 某 种 指 标 最 优 。 首 先 由 无 功 优 化 控 制 变 量 编 码 随机 生 成 初 始 种 群 ，按 照 群 体 中 各 个 个 体 的 表 现 码 进 行 潮 流 计 算 ，满 足 潮 流 计 算 的 等 式 约 束 和 不 等 式 约 束 的 条 件 下 ，给 出 潮 流 计 算 结 果 ， 即 网 损 和 越 限 统 计
对于个体 ｉ ．其 周 围 个 体 的 密 集 程 度 可 以 由个 体 ｉ 的分
散度来表示 ：
Ｐｏ ｓ ｐ Ｐ
Ｄ｛ ∑ ｄｌ ＝ ｉ
ｊ ｌ ＝ ＝， ｉ ｊ
（） ６
反 映 了个 体 ｉ 围其 他 个 体 的分 布 情 况 。 周 Ｄ 越 小 ，说 明个 体 ｉ 围 分 布 的 个 体 越 多 ，并 且 个 体 周 之 间 相 似 的程 度 较 高 ，群 体 多 样 性 不 足 。 应 对 这 些 个 体 采
３改 进 排 挤 小 生 境 自适 应 遗 传 算 法
３ １排挤 小生 境遗 传算 法 ．
引 入 自然 界 中 “ 以 类 聚 ，人 以 群 分 ” 的 小 生 境 现 物 象 ， 即 各类 生 物 总 是 倾 向于 与 自 己特 性 、形 状 相 类 似 的 生 物 生 活 在 一 起 ，交 配 和 繁 殖 后 代 。小 生境 遗 传 算 法 （ ｉ ｅ ｎｃ ｈ