电网实时动态无功优化控制初探

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1、摘要参与无功优化控制的装置如带负载调压变压器、可投切电容器／电抗器的调节量是离散的，无功优化属于非线性混合整数规划问题，通常采用网损最小为目标函数。本文从经济性、安全性的角度分析当前无功优化存在的问题并提出解决方法。论文选用对系统规模不敏感的非线性原对偶内点算法，编制了常规无功优化的优化程序．由于内点法是一种连续优化的方法，为了达到实用于控制的目的，引入了离散控制量罚函数归整的方法．优化中变量仍是作为连续变量参与优化，并对离散变量(变压器分接头档位，电容器投切组数)逐步归整。这种处理方法比优化结束时一次性归

2、整能获得更优的效果．且满足了控制离散化的要求，方法具有很好的收敛特性。文中对罚因子大小及引入时机进行了讨论．仅以降损为目标的常规无功优化用于实时控制，易造成控制设备的频繁操作，影响其使用寿命。本文分析了设备的调节费用，建立了运行费用与调节费用的综合目标函数，使优化不会因降低较小的运行费用而付出较大的调节费用。因调节费用函数采用绝对值形式易引起优化振荡，本文针对此闯题进行了探讨并提出解决办法。电网无功优化软件装在调度的EMS端，能够获得超短期负荷预报及实时的发电出力变化信息．基于上述信息，本文应用灵敏度方法预

3、测电压变化量，合理设定一个时段内母线电压上下限，使无功优化结果能够承受下一时段负荷变化，始终将电压保持在合格范围内，取得了安全与经济的综合效益最优．同时利用这二者的信息能够获得多个时段上的经济性最优．本文采用了协调优化的方法，首先对两时段分别优化，得到各段可行较优解，然后利用优化中得到的灵敏度、二阶灵敏度构造协调优化目标函数，对分段优化结果再协调。在满足给定约束条件下，尽量避免振荡，减小振荡幅度，并取得比各时段分别优化更好的经济效益。综上：实时无功优化要求采用优化速度快、收敛性好的算法，而符合这一要求的连续

4、优化方法在使用中遇到了离散化及振荡的问题，论文提出了解决问题的办法，并提出了充分利用调度端的信息提高多时段的电压合格率与经济性的方法．关键词：无功优化电压控制协调优化调节代价电压合格率混合整数规划ABSTR^CTThec,mm-oili,qgdevicesin托捌加poweroptimization,suchasOLTC、capacitorand她act0氍havefixedsteplength,soreactivepoweroptimizationbelongstomixedintegerprogramm

5、ing．Generaliy,reactivepoweroptimizationpreferspowel"networklossastheobjective．Inthisarticle,theexistingproblemsarcanalyzedfromeconomyandSeCUreanOesandreasonablesolutionsarcpresented．Itadoptsnonlinearprimal-dualinterior-pointalgorithm,whichisn’tsensitivetos

6、ystemscale．Tomaketheoptimizationresultspractical，itinll'oduccsquadraticpcnalayfunction,incorporatingwhich,discretevariablesaregradllaIlyoptimizedontodiscretepositions．Thismethodhasgoodconvergencechamcmfisticandhasbetterresultsthanjustputtingthediscretevari

7、ablesOIROdiscretepositionsonceforallaftercontinualoptimization．HowtosetthepenatIyfactorandwhentoU5eitarediscussed．Onlyadoptingnetworklossastheobjectiveinreal-time托删vepoweroptimizationalwaysresultsinfrequentmanipulation．Inthisarticle，thecontrollingdevice'sr

8、egulatingcostis锄lyzed．Ittakesthesumofrimcostandregulatingcost嬲theoptimizationobjective．Regulatingcostintroducestheabsolutevalueform,whichalwaysresultssurginginoptimization．Thesur蜘gproblemisanalyzedandreasonab