电力系统及其自动化论文对无功优化的统规划研究.pdf
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"电力系统及其自动化论文对无功优化的统规划研究" 电力系统无功优化是降低系统网损、提高电压质量的重要手段。在我国的电网建设中,因为对无功的统一规划不足显现了许多问题,如无功的不合理分配和补偿量不足等,致使消耗大量的人力、物力但所取成效一样。因此,对电力系统实施无功优化显得尤为重要。 电力系统无功分布的合理与否对电力系统的稳固性和安全性产生专门大的阻碍,并与经济效益也有一定的关联。无功过剩或补偿量不足都会对系统产生恶劣的阻碍,前者一则会造成资金和人力上的白费,二来会恶化系统电压,损害系统的绝缘。而后者造成的不良阻碍比前者更甚,许多广为人知的大面积停电事故,如东京大停电、美国纽约大停电等,差不多上由于无功补偿量的不足造成的,更严峻时还会引起系统瓦解、电压崩溃,造成重大的经济缺失,带来灾难性的阻碍。 电力系统无功优化问题本质上属于电力系统最优潮流的一个支系,自六十年代初期以来,随着电网规模的日益扩大,以及一些重大停电事故的发生,无功优化问题受到了国内外宽敞学者们的重视。无功优化问题本身属于多目标、多变量、多约束的混合非线性规划的范畴,它的优化变量由连续变量和离散变量组成,使得整个优化过程变的十分复杂。 概括起来,电力系统无功优化问题有以下要紧特点:非线性无功优化所建立的目标函数和约束条件差不多上非线性的。在进行无功优化运算时,要满足潮流方程的功率平稳等式的约束,它是一个典型的非线性方程,因此不易求解;离散性在进行优化时,所调变压器分接头的档位及无功补偿装置的投切组数差不多上离散的整数;复杂性由于电力系统规模比较庞大,有专门多的节点和出线,同时电压等级越低,其节点数就越多,网络结构变得更复杂,在无功优化求解的过程中,要满足更多的等式和不等式约束,求解的难度随之增加;收敛与初值有关无功优化问题是一个典型的非线性问题,存在着可能会有多个解的情形,在潮流运算时需要给定初始值, 再通过反复迭代才能找到解,初始值的选取是否合理对潮流运算的收敛性有着专门大的阻碍。 为解决电力系统无功优化问题,学者们提出了许多优化算法,包括经典优化算法和智能优化算法。经典优化算法理论比较成熟,也较易把握。它是按相应准则从某个初始点(即初始解)动身,在找到最优解之前需不断的进行改进和优化。极具代表性的算法有非线性规划法、线性规划法、混合整数规划法以及动态规划法等。 非线性规划法电力系统无功优化问题本身确实是一个非线性的,因此非线性规划法最早用于无功优化问题的求解,比较典型的方法有简化梯度法、牛顿法等。简化梯度法(Reduced Gradient Method, 简称 RG 方法)是 Dommel 和 Tinney 针对有功和无功的最优化问题在1968 年首次提出的。此算法确实是国内外最早显现的能够较为成功地求解大规模最优潮流问题的算法,至今仍被众多学者广泛应用。但存在收敛速度慢,用时长等缺点,同时在接近最优值时可能会显现锯齿现象。 为解决电力系统无功优化问题的复杂性和非线性,学者们也提出了许多智能优化算法,如遗传算法、进化策略算法、模拟退火算法等。这些算法可以更好地解决电力系统无功优化问题的复杂性和非线性,但它们也存在一些缺点,如计算时间长、收敛速度慢等。因此,如何选择合适的优化算法,如何提高算法的收敛速度和全局收敛性,都是电力系统无功优化问题研究的重要方向。
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