基于自适应粒子群的电力系统无功优化

《基于自适应粒子群的电力系统无功优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、东北大学硕士学位论文第一章绪论端，电力网中节点电压的变化会引起无功功率潮流分布的变化，如果从远处电源经输电线路向负荷提供无功功率，会使沿输电线路的各节点电压下降，甚至不能满足电压质量要求。、1．1．2无功功率的传输引起的损耗经输电线路传输功率所产生的有功功率损耗和无功功率损耗分别为AP=参(，2+Q2)和△Q=高r[(u—q)2+4uqsin2鲁】嘲。从无功功率损耗的公式可见，经输电线路传输功率时产生的无功功率损耗是由两种原因造成的：一部分是由于沿输电线路传输有功功率造成的(日．。>O)，这是不可避免的；另一部分是因为沿输电线路传输无功功率造

2、成的(∽>U．)，可见减少经输电线路传输的无功功率可以减少由输电线路产生的无功功率损耗。从有功功率损耗的公式可见，当输电线路传输的功率经过支路电阻时，会造成有功功率损耗，而且当传输的有功功率一定时，有功功率损耗主要取决于传输的无功功率。综上所述，无功功率分布的合理与否直接影响到电力系统的安全性与稳定性，并与经济效益直接挂钩。一方面，无功不足将导致系统电压降低，甚至会引发电压崩溃等一系列事故。如1970年美国纽约大停电和1987年东京大停电都是由于高峰负荷时无功不足而造成的电压崩溃，进而导致系统瓦解。另一方面，无功过剩也会恶化系统电压，危害系统

3、和设备的安全。另外，如果仅以发电机无功出力来平衡无功，将会有大量的无功在系统中流动，使线路电压降增大、线路损耗增加、供电的经济性下降。1．2无功优化的目的和意义无功功率平衡是指在电网运行的每一时刻，所有无功电源发出的无功功率等于所有负荷消耗的无功功率和系统中各环节无功功率损耗之和。我们知道，要维持负荷的电压水平，就必须供给相应于该电压水平的无功功率。从根本上说，要维持整个系统的电压水平，就必须有足够的无功电源来满足系统负荷对无功功率的需求和补偿系统中无功功率的损耗。如果系统无功电源不足，则会使电网处于低电压水平上的无功功率平衡，即依靠降低电压

4、、减少负荷吸收的无功功率来弥补无功电源的不足。同样，如果由于电网缺乏调节手段使某段时间无功功率过剩，也会造成整个电网的运行电压过高。无功优化是指在电力系统运行期间，调度人员如何在有功功率分配一定的条件下，利用无功控制手段来调整系统的无功潮流分布，使得电力系统的运行既能满足各种约束条件，又能实现系统有功损耗最小等预定目标。概括起来，电力系统无功优化的目的主要有以下几点：一2一东北大学硕士学位论文第一章绪论1．改善电力系统的运行状况，提高系统的稳定性和安全性。2．合理分配无功，以改善电力系统电压水平，保证电能质量。3．减少电能损耗，特别是有功损耗

5、，以节约系统运行费用。目前，常用的实现无功控制的手段有：1．改变发电机机端电压发电机机端电压由励磁调节器控制，改变励磁调节器的电压整定值即可改变发电机机端电压。发电机机端电压与发电机无功功率出力密切相关。当增大发电机机端电压时，同时也增加了发电机无功功率输出；反之，减小发电机机端电压也就减少了发电机无功功率输出甚至使发电机进相运行。因此，发电机机端电压的调节受到发电机无功出力约束的限制，当发电机输出的无功功率达到其上限或下限时，发电机就不能继续进行调压。2．改变有载可调变压器分接头位置变压器是变换交流电压和电流而传输交流电能的一种电器，它是一

6、种消耗无功功率的设备。除空载无功损耗以外，在传输功率时通过串联阻抗产生无功损耗，同时产生电压降。改变有载可调变压器分接头位置可以达到改变变压器两侧的无功潮流分布，进而改变其两侧的电压。3．投切无功补偿装置在电网适当的地点接入并联无功补偿装置能够减少输电线路和变压器输送的无功功率，因而可以减少输电线路和变压器的电压损耗达到提高电网电压水平的目的，同时还能减少电网的功率损耗，提高经济效益。常用的无功功率补偿装置是并联电容器组和并联电抗器组，在高峰负荷时投入并联电容器组提高全网的电压，在低谷负荷对，可以切除部分并联电容器组，甚至全部切除而投入并联电

7、抗器组，防止电压过高。无功优化是电力系统安全、经济运行最重要的手段之一，随着电网规模Et益扩大，负荷需求不断增长，如何在满足负荷发展需要的前提下，充分利用系统的无功资源，保证系统的安全、经济运行，多年来一直是国内外电力工作者们致力研究的问题。目前，我国电网运行和调度方式的安排，虽然已有一些相应的规划，但仍然存在着由于补偿容量不足或分布不合理或调节手段运用不当等原因，致使一些负荷中心在高峰负荷时电压偏低，低谷负荷时电压偏高的现象。随着我国电力体制改革的不断深入，对供电质量和经济效益的要求越来越高，无功优化作为一种提高电能质量和经济效益的重要途径

8、正受到越来越多的关注。为保障电网的供电质量和安全经济运行，在地区电网中安装了相当数量的无功补偿装置和不同调压方式的变压器，充分发挥已有无功补偿装置和有载可调变压器的