动态无功补偿装置优化配置研究

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1、学校代号10532学号S1209W243分类号TM712密级公开工程硕士学位论文动态无功补偿装置优化配置研究学位申请人姓名邹佳芯培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称曹一家教授张红先高工学科专业电气工程研究方向电力系统及其自动化论文提交日期2015年4月20日学校代号：10532学号：S1209W243密级：公开湖南大学工程硕士学位论文动态无功补偿装置优化配置研究学位申请人姓名：邹佳芯导师姓名及职称：曹一家教授张红先高工培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2015年4月20日论文答辩日期：2015年5月24日答

2、辩委员会主席：李欣然教授ResearchonoptimalconfigurationofdynamicreactivepowercompensationdevicebyZOUJiaxinB.E.(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervi

3、sorProfessorCAOYijiaandSeniorengineerZHANGHongxianApril,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论支不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声巧的法律后果由本人承担。作者签名；１ｔ忠日期：＞占月日咬年）学位论文版权使用授权书本学位论义作者完全了解学校有关

4、保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文。本人授权湖南大学可ＵＪ披査阅和借閒Ｉ将本学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索、缩印或后描等复制手段保存和汇，可采用影印编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密口。＂＂（请在上相应方框巧打Ｖ）心＾，唤年作者签名：主请曰期；６月ｉ曰导师签名日期；心年月／日＾鴻Ｉ动态无功补偿装置优化配置研究摘要受端系统具有负荷重、远方供电比例大、空调及恒功率负荷增速快等

5、特点，因此受端系统必须具有充足的无功电源支撑。动态无功补偿装置能很好地实现无功功率的快速动态补偿，成为解决受端系统电压/无功问题的重要手段。本文旨在提出一套科学有效的动态无功优化配置方法，围绕动态无功补偿装置的数量、安装地点和容量的选择方法展开如下研究工作：首先，阐述电压与无功功率的关系，探讨受端系统暂态电压失稳的机理，并分析动态无功补偿的基本原理，为动态无功补偿装置优化配置方法的研究奠定理论基础。然后，由于单一准则的动态无功优化配置方法仅侧重于某个技术目标，对影响系统暂态电压稳定性的因素考虑不够全面。因此，本文提出一种考虑电网特性的多

6、准则动态无功优化配置方法。各准则并不独立且各有侧重，包括节点重要度指标、电压稳定指标和改进轨迹灵敏度指标。利用节点重要度指标辨识在电网拓扑结构和功率分配上有重要地位的节点，全局定量分析对系统暂态电压稳定有重要影响的薄弱节点。同时，针对引起系统暂态电压失稳的关键故障进行仿真分析，利用电压稳定指标从由电网本质特性所决定的薄弱节点中，筛选出实际运行电压也较薄弱的节点作为候选安装点，以减少后续计算。考虑系统的动态特性，利用基于暂态电压稳定分析方法的轨迹灵敏度指标，反映各候选安装点安装动态无功补偿装置后对全系统暂态电压稳定水平的提升效果，并在现有

7、研究基础上对该指标进行改进，以此确定最优安装点集。进一步地，为从多准则选址方法确定的安装点中选择兼顾经济成本和技术性能的选址方案，并确定最优容量，本文建立了综合考虑投资和管理费用、全年电能损失费用及电压越限罚函数的无功优化目标函数。最后，基于量子遗传算法确定满足约束条件且使目标函数最优的配置方案，并利用暂态电压稳定标准对其在关键故障下对系统暂态电压稳定性的改善效果进行仿真校验，最终确定满足暂态电压稳定要求的最优配置方案。本文针对IEEE39节点系统对各指标进行计算分析，并得出动态无功补偿装置的最优配置方案，验证本文对轨迹灵敏度指标所做改

8、进和本文提出的动态无功优化配置方法的有效性。仿真结果表明，该方法可在兼顾经济性的同时，充分发挥动态无功补偿装置在改善电能质量，维持系统安全稳定运行方面的优势。关键词：电力系统；动态无功优化配置；暂态电压稳定