用电力系统分区方法确定无功源最佳配置地点

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1、用电力系统分区方法确定无功源最佳配置地点用电力系统分区方法确定无功源最佳配置地点胡彩娥,杨仁刚(中国农业大学信息与电气工程学院,北京100083)摘　要:无功功率不能远距离传输，电压/无功是一个局部问题。结合电力系统分区与电压稳定灵敏度分析确定无功电源最佳配置地点的方法，将电力系统分区的思想应用于电力系统无功配置，利用“电气距离”把电力系统分成几个耦合强的小区。该方法使无功电源得到合理的配置，无功补偿分区域平衡。经过仿真计算比较，该方法可找到电力系统无功电源的最佳配置地点，并对提高电力系统的电压稳定性有很好的

2、效果。关键词:电力系统分区电气距离无功配置电压稳定OptimalAllocationofReactivePoationandElectricalEngineering,ChinaAgricultureUniversity,Beijing100083,China)Abstract:Reactivepoittedoverlongdistances,voltagestabilityisconsideredasmoreoflocalproblemratherthanasystemglobalproblem.A

3、neethodofbinationalallocationofreactivepoostreasonably,reactivepensationbalancesineveryzone.Thesimulationresultsindicatedthatthemethodispracticableandeffectivetoimprovethevoltagestabilityofpos.Keyax(S)、最小电气距离min(S),取r=(max(S)-min(S)/2)，步长step=r。4)以PV节点（含有无功储

4、备的节点）作为中心点i。5)从中心点i开始，进行分层搜索，如果与中心点相连的节点j之间的电气距离Sij大于常数r，则节点j与i合并为一个区，形成初始分区m。6)寻找与j相连的节点k，若节点k与中心节点i之间的电气距离Sik大于常数r，节点k合并到分区m中。7)重复步骤6），直到与中心节点的电气距离小于常数r，则形成分区m。8)重复步骤4）、5）、6）、7），形成以PV节点为中心的Npv个分区。9)找出剩下的负荷节点中电压稳定灵敏度最大的节点，作为中心节点，重复步骤5）、6）7），得到以此负荷节点为中心的

5、分区。用电力系统分区方法确定无功源最佳配置地点:　10)重复步骤9），得到电力系统的分区。11)设PV节点数与无功补偿节点数之和为count，step=0.5*step，如果分区数大于count+β(β为松弛变量，本文取为7)，调整常数r=r-step；如果分区数小于count时，调整常数r=r+step。重复步骤4~10，直到分区数介于(count,count+β)之间，（在本文的两个例子中，对r进行四次调整得到最后的分区结果）。分区结果还须限制区域内最大、最小节点数。对一个实际系统进行分区时，用上述算法

6、获得的分区结果往往需要调整。根据专家知识及拓扑结构合并节点数少的分区，得到最终的分区结果，使分区数等于PV节点数与无功补偿节点数之和。4　确定无功补偿节点所有不包含PV节点的分区个数，即为无功补偿的节点数。每个分区内电压稳定灵敏度最大的节点即为无功补偿节点。5　算例为了验证用本文提出的方法确定的无功源配置地点对提高电压稳定性的作用，用Matlab编程，对IEEE30节点及甘肃39节点系统进行了仿真计算。5.1IEEE30节点　然后用本文提出的方法对负荷节点进行分区。表1为分区结果。当r=0.203

7、5时，从表1中看出，IEEE30节点被分为13个区。按照拓扑结构调整为7个区，其中有5个区包含PV节点：(2)，(5)，(8)，(11,9,7,6)，(13,12,14,15,16,4,3)。有两个区全是负荷节点：(30,27,29,25,24,26,28,23)，(19,18,20,10,17,21,22)。分别找出这两个区电压稳定灵敏度最大的节点：30与19，作为候选无功补偿节点。为了比较本方法的有效性，设计了三个方案进行仿真计算。方案1，不安装SVC；方案2，按照本文的方法选择30、19节点，作为无功补偿

8、节点，安装SVC；方案3，按照灵敏度排序，选择30、26作为无功补偿节点，安装同样常数的SVC。用连续潮流算法计算式（1）得到图1。图1为节点24的电压与负荷水平λ的关系曲线。曲线1为采用方案1的λ-V曲线，曲线2为采用方案2的λ-V曲线；曲线3为采用方案3的λ-V曲线。从图中可以看出，方案1在λ=1.957时，发生电压崩溃，方案3在λ=2.668发生电压崩溃，且曲线比