高压配电网无功优化运行研究

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文高压配电网无功优化运行研究研究生：吴磊指导教师：章坚民教授2015年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterHighvoltagedistributionnetworkreactivepoweroptimizationrunresearchCandidate：LeiWuSupervisor：Prof.JianminZhangMarch,2015杭州电子科技大学硕士学位论文摘要配电网包含了高压配电网和中低压的

2、配电网，网络结构由环状和辐射树形网络共同构成。其中高压配电网是环形电网，或称闭式电网。电力系统的无功优化以及无功补偿对于电网的安全、经济运行有着重要的意义，实现配电网无功优化的主要控制手段是调整有载调压变压器的档位和投入并联电容器的组数，本文以绍兴某高压配电网为背景，对高压配电网潮流计算和无功优化运行进行研究。首先，提出了国际权威的开源包Matpower的改进方案。高压闭式电网潮流计算十分复杂，自行开发难度很大，采用商业软件投资大且其接口复杂，因此本文采用开源的Matpower潮流计算模块。但是，最新版本的Matpower的变压器

3、模型只是双绕组变压器，而真实高压配电网包含了许多三绕组变压器；因此本文提出了三绕组变压器的双绕组变压器等效模型，使Matpower软件包能计算实际电网含三绕组变压器的情况，并用7节点环网配电系统对等效方法进行验证。其次，提出了改进的遗传算法用于高压配电网无功优化运行的数学模型的求解。针对普通遗传算法在实际的高压配电网无功优化运行使用过程中存在着收敛的速度慢、容易出现早熟，得到的只是局部最优解而不是全网最优解等缺陷。对遗传算法中初始群体的产生提出了均值分布的思想，对编码的操作提出了分级、交叉的办法，采用了变化的交叉率、变异率，并设置

4、了最优保留算子。使遗传算法更好的利用到实际高压配电网的无功优化运行中去。最后，采用绍兴某电网对本文改进型的遗传算法进行验证，证明了本文的遗传算法的有效性和实用性。关键词：高压配电网、无功优化运行、Matpower、等效模型、改进型遗传算法I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTDistributionnetworkincludeshighvoltagedistributionnetworkandlowvoltagedistributionnetwork.Theirnetworkstructureusuallyconsists

5、ofloopnetworkandradiationtreenetwork.Itisknownthatthehighvoltagedistributionnetworkisloopnetworkortheso-calledcloseddistributionnetwork.Thereactivepoweroptimizationandreactivecompensationofpowersystemaresignificantforthesafeandeconomicoperationofthepowernetwork.Inther

6、eactivepoweroptimizationofthedistributionnetwork,itsprinciplemeansistoregulatetheon-loadtapchangingtransformerandcapacitorsinparallel.Inthisthesis,westudythepowerflowcalculationofhighvoltagedistributionnetworkandtheoptimalreactivepowercompensationwiththedistributionne

7、tworkofCountyasbackground.Firstly,weproposedtheimprovementprogramforinternationalauthoritativeopensourcepackageMatpower.Highpressureclosedpowerflowcalculationisverycomplicatedandverydifficulttodevelopontheirown,andusingacommercialsoftwareneedsahighinvestmentanditsinte

8、rfaceisverycomplicated.Therefore,weadopttheopensourceMatpowerpowerflowcalculationmodel.RecallthatthelatestMatpowercanonlybea