配电网无功优化的方法综述

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无功优化方法

无功优化方法
第一步:收集实际配电网数据; 第二步:分析无功负荷点的历史数据,求出网络最大无功缺额和
各节点最大综合负荷; 第三步:建立以网损和无功设备投资最小化为目标的无功配置优
化模型,用潮流方程作为约束条件,且对状态变量和控制变量做 出限定; 第四步:设各无功负荷点的最大综合负荷作为初始补偿容量,用 蚁群算法求出最佳补偿点。 第五步:将补偿点最大综合负荷相加,并求出各点最大综合负荷 在其中所占比例,将网络最大无功缺额按此比例分给补偿点,作 为该点最高级补偿容量,而各点最大综合负荷为次高级补偿容量。 第六步:确定其他各级补偿容量。
目标函数:
连式续中性的。C函H数(中xi)参被数定x的义值为决S形定函了数此,节其点作是用否是投将入离补散偿的电开容关器特。性表示为
约束条件:
分为等式约束(系统潮流约束)和不等式约束 (变量约束)
补偿容量的确定(在有限的补偿点上合理确定补偿容量)
常见方法: 以提高功率因数为目的、以降低线损需要为目的、以提高运 行电压为目的、用补偿当量确定补偿容量等
▪ 现代算法:对各种规划方案进行择优决策,按照随机启发 式的搜索技术来寻优。如:蚁群算法、遗传算法、禁忌搜 索、模拟退火法、人工神经网络、专家系统等。
▪ 本文采用蚁群算法(多样性、正反馈) 1)是一种自组织算法(随机性);2)本质上并行(全
局搜索能力); 3)正反馈;4)具有较强的鲁棒性。
系统化的无功配置
本文所用方法: 将配电网中各无功负荷点的最大综合负荷之和作为全网最大 的无功缺额,将所缺容量按比列分配给所选补偿点,作为各 补偿点的最高级补偿容量。
(用无功负荷阶梯图确定分级补偿容量。)
某节点日无功负荷曲线台阶图
日无功平均值:
无功负荷图的台阶分布情况

电力系统无功优化算法综述

电力系统无功优化算法综述

电力系统无功优化算法综述随着电力系统的不断发展和完善,无功优化问题逐渐成为了电力系统中的重要问题。

无功优化是指在满足电力系统稳定运行的前提下,通过调整无功补偿设备的参数,使得无功功率的流动达到最优状态,从而提高电力系统的效率和稳定性。

本文将对电力系统无功优化算法进行综述,包括传统的手动调节方法和现代的基于计算机的优化算法。

一、传统的手动调节方法在电力系统早期,无功优化一般采用手动调节的方法,主要通过改变电容器的容量和电抗器的感抗来控制无功功率的流动。

这种方法虽然简单易行,但是存在以下几个问题:1. 人工干预:手动调节需要人工干预,效率低下,容易出现误操作。

2. 调节周期长:手动调节需要进行多次试验和调整,调节周期长,影响电力系统的稳定性和安全性。

3. 无法适应复杂系统:随着电力系统的不断发展和扩大,系统的复杂性也随之增加,手动调节方法无法适应这种复杂性。

二、现代的基于计算机的优化算法随着计算机技术的不断发展和普及,现代的基于计算机的优化算法逐渐成为了电力系统无功优化的主流方法。

这种方法主要通过建立数学模型,并通过计算机程序自动寻找最优解来实现无功优化。

常见的无功优化算法有以下几种:1. 线性规划法:线性规划法是最简单的优化算法之一,它通过建立线性规划模型,寻找使得目标函数最小的最优解。

线性规划法的优点是计算速度快,适用于处理小型电力系统。

但是它的缺点是只能处理线性问题,无法处理非线性问题。

2. 非线性规划法:非线性规划法是一种比线性规划法更为复杂的优化算法,它可以处理非线性问题。

非线性规划法的优点是可以处理更为复杂的问题,但是它的缺点是计算速度较慢。

3. 遗传算法:遗传算法是一种模仿自然界进化过程的优化算法。

它通过对种群进行选择、交叉和变异等操作,逐步寻找最优解。

遗传算法的优点是可以处理非线性问题,并且具有较好的全局搜索能力。

但是它的缺点是计算速度较慢,需要进行多次迭代才能得到最优解。

4. 神经网络算法:神经网络算法是一种基于人工神经网络的优化算法。

电力系统无功优化算法综述_寸巧萍

电力系统无功优化算法综述_寸巧萍

文章编号:1004-289X(2007)05-0016-06电力系统无功优化算法综述寸巧萍(西南交通大学电气工程学院,成都 610031)摘 要:综合分析了用于电力系统无功优化的各种优化算法,特别是一些新兴算法,指出了各种方法的优缺点。

同时还对无功优化算法进一步发展做了一些探讨。

关键词:电力系统;无功优化;常规优化方法;人工智能方法中图分类号:TM71 文献标识码:BOverview on Reactive O ptim ization A lgorithm fo r Power SystemCUN Qiao-p ing(Colleg e of Elect ro nic Engineering,Southw est Jiaot ong U niversit y,Chengdu,610031,China) Abstract:This paper synthetically analy zes all kinds of the optimization m ethods used in r eactive pow er optim ization o f pow er system,especially some new technology.And their adv antages and disadvantag es are po inted o ut respectively.Meanwhile this paper discusses some o f its future development.Key w ords:po wer sy stem;reactiv e optimization;classical algorithm;artificial intellectual algorithm1 引言电力系统无功优化是电力系统安全经济运行的一个重要方面[1],是降低有功损耗,提高电压合格率的有效手段。

电力系统无功优化研究综述讲解

电力系统无功优化研究综述讲解

电力系统无功优化研究综述摘要:综述了近几年国内外对电力系统无功优化问题的研究现状。

通过介绍分层分区优化、阻抗模裕度指标、Pareto最优解、非线性内点理论、多线程遗传算法、二阶网损无功灵敏度矩阵等几种新型的无功优化数学模型,结合近年来电网提出的全球能源互联网、分布式电源大力发展及其网络安全问题的背景下相关研究,指出了电网当前面临的无功优化研究中存在的问题以及未来的研究趋势。

0 引言电力系统无功优化问题是由法国电气工程师Carpentier于20 世纪60年代初期提出的、建立在严格数学模型上的最优潮流模型[1 -2]。

无功优化,就是在系统结构参数、负荷有功和无功功率、有功电源出力给定的情况下,通过调节发电机无功出力、无功补偿设备出力及可调变压器的分接头,使目标函数达到最优,同时要满足各种物理和运行约束条件,如无功电源出力、节点电压幅值和可调变压器分接头位置等上、下限的限制[3]。

因此,无功优化本质上属于连续变量和离散变量共存的、大规模非线性混合整数规划问题[4-9]。

长期以来,国内外的许多专家、学者对此进行了大量的研究和探索,取得了很多成果。

传统的数学方法有:线性规划法[10]、非线性规划方法[11]、简化梯度法[12]、序列二次规划法[13]、牛顿法[14]、内点法[15]等,这些方法各自都有一定的适应性和优越性,但不能很好地处理离散变量。

随着计算机技术的发展和人们对于人工智能算法的不断探索,越来越多的智能优化算法应用于无功电压优化中,如遗传算法[16]、模拟退火算法[17]、粒子群算法[18]、免疫算法[19]、搜索禁忌[20]算法等。

这些优化算法各有各的优点和适应性,随着人们对于优化结果要求的提高,单一使用一种优化算法得到的结果已经不能满足人们的要求。

所以本文在总结了现有智能优化算法改进的基础上,把研究重点放在了智能优化算法的混合策略上,并且对于动态无功优化也进行了一定地研究和介绍[21]。

配电网容量规划与优化方法综述

配电网容量规划与优化方法综述

配电网容量规划与优化方法综述随着城市化进程的加快,配电网容量规划和优化在现代电力系统中显得越来越重要。

一个优化的配电网能够有效提高系统的可靠性、经济性和可持续性,满足日益增长的电力需求。

本文将对配电网容量规划和优化方法进行综述,包括传统的方法和最新的技术进展。

一、配电网容量规划方法1. 传统方法传统的配电网容量规划方法主要基于统计数据和经验公式,通常通过分析历史负荷数据来预测未来的负荷需求。

这些方法简单直观,但受限于数据稀缺和对未来负荷需求的不确定性。

2. 改进的方法近年来,一些改进的方法被提出,以解决传统方法的局限性。

例如,基于智能算法的方法能够更准确地预测未来的负荷需求,如遗传算法、粒子群优化算法和模糊逻辑等。

此外,还有基于时间序列分析的方法,如ARIMA模型和神经网络模型,能够更好地捕捉负荷的动态特性。

二、配电网容量优化方法1. 传统方法传统的配电网容量优化方法主要关注降低线损、提高电压质量和平衡负荷,通常包括网络重构、有源配电网和有功无功协调控制等。

这些方法能够改善系统运行状态,但受限于计算复杂度和可行性的考虑。

2. 新技术随着电力系统技术的不断进步,一些新技术被引入到配电网容量优化中。

例如,分布式能源资源(DERs)的接入能够分担负荷并改善系统的可靠性。

微电网的应用可以实现更加灵活的系统运行和供电可靠性。

此外,物联网和大数据技术的发展为配电网容量优化提供了更多的数据支持和智能化决策方法。

三、配电网容量规划与优化方法的综合应用为了更好地满足配电网容量规划和优化的需求,综合应用各种方法是一个有效的途径。

根据系统特点和具体情况,可以灵活选择合适的方法和技术。

例如,在容量规划中,可以结合传统的统计方法和智能算法,通过多种角度来预测未来的负荷需求。

在容量优化中,可以结合传统的线损和电压质量控制方法,通过引入DERs和微电网实现更高效的系统运行。

总结起来,配电网容量规划与优化是一个复杂而关键的问题,需要综合考虑负荷需求、系统运行状况和新技术的应用。

浅谈配电网无功补偿方案和优化技术

浅谈配电网无功补偿方案和优化技术

【 键 词 】 电 网 ; 功 补 偿 ; 化 关 配 无 优
本 文 结合 广大 用 户 和 电力 部 门 共 同天 注 的 电 网补 偿 问 题 , 重 点 分 析 和 比较 常 用 无 功 补 偿 方 案 的 特 点 , 加 上 对 尢 功 补 偿 技 术 再 的 分 析 , 电网无 功补 偿 工 程 提 出 有 益 的建 议 和 因该 注 意 的 问题 。 为 配 电 网 无功 补 偿 方 案 的 比 较 通 常 配 电 网无 功 补 偿 方 案 有 四 种 , 括 : 电 站 集 中补 偿 , 包 变 配 电线 路 固定 补 偿 , 电变 低 压 补 偿 和用 电设 备 分 散 补 偿 。 配 1 变 电站 集 中补 偿 。变 电站 集 中补 偿 装 置 包 括 : 联 电 容 器 , 、 并 同 步调 相 机 , 止 补 偿 器 等 等 , 要 针 对输 电 网 的无 功 平 衡 采 用 集 静 主 中补 偿 , 要 目的 是 改 善 电 网功 率 因数 , 高变 电所 的 电 压 和 减 少 主 提 无 功 耗 损 。赔 偿 装 置 通 常 都 连 接 在变 电站 的 lk O v母 线 上 , 来 补 用 偿 负 荷 的 无 功 功率 。补 偿 电 容 分 为 固定 补 偿 和 自动 补 偿 , 功 负 有 荷 和 无 功 负 荷 是 通 向 变 化 的 , 功 负 荷 发 生 变 化 随之 无 功 负 荷 也 有 发 生 变 化 , 论 无 功 负 荷 怎 么 变 化 都 可 把 它 分 为 固定 部 分 和 变 动 无 部分 , 因此 补偿 电 容 因该 采 取 固定 补偿 和 自动 补 偿 的相 结 合 的 方 法, 固定 补 偿 电 容 可 以 减 少 投 资 而 自动 补 偿 电 容 可 以 满 足 补 偿 需 求 , 好 这 两 方 面 可 以使 变 电 站 集 中补 偿 管 理 容 易 , 护 方 便 , 做 维 这 种 方 案对 配 电 网降 损无 作用 。 2 配 电 线路 固定 补 偿 。线 路 补 偿 就 是 在 线路 杆 上 安 装 电容 器 、 从 而 实 现 无 功 补偿 , 路 补 偿 远 离 变 电站 , 护 难 配 置 , 制 成 本 线 保 控 较高 , 护 困难 , 安 装 环 境 限 制 。因此 线 路 补 偿 的补 偿 点 不 宜 过 维 受 多, 补偿 容 器 不 宜 过 大 避免 出现 超 补 偿 现 象 , 采 用 分 组投 切 控 制 不 法, 控制 方 法 因该 从 简 , 对 过 电 流 和过 电压 的保 护 应 该采 用 熔 断 针 器 和 避 雷 器 。线 路 补 偿 主 要 提供 线 路 和 公 用 变 压 器 需 要 的 无 功 , 由于 线路 补 偿 的投 资 成 本 少 , 收快 捷 , 理 方 便 等 优 点 , 以 适 回 管 所 用 于 功率 低 , 荷 重 的长 距 离 线 路 , 路 补 偿 一 般 采用 固定 补 偿 。 负 线 3 配 电 变低 压 补偿 。配 电 变 低 压补 偿 是 目前 适 用 最 为 广 泛 的 、 补偿 方 法 , 户用 电 的 日负 荷 变 化 很 大 , 常 采 用 计 算 机 控 制 , 用 通 跟 踪负荷波动情况分组投切 电容器补偿 , 总补 偿 容 量 在 几 十 到 几 千 乏不等, 目的 就是 为 了提 高 用 户 功 率 因数 , 现 无 功 平 衡 , 而 降 实 从 低 配 电 网耗 损 和 改善 电 压 质 量 。但 由 于 配 电变 压 器 的 数 量 多 , 安 装 地 点 比较 分 散 , 以 补 偿 工 程 的 投 资 成 本 较 大 , 护 工 作 量 大 , 所 维 正 因如 此 要 求 厂 家尽 量 降低 装 置 的 成本 , 高 装 置 的 可靠 性 。 提 4 用户设 备分 散 补偿 。据 调 查 , 常 l v以下 电网 的无 功消 耗 、 通 O k 总量 中 , 压器 消耗率 占 3 %左右 , 变 0 低压用 电设 备消耗 率 占 6%左 右 。 5 由此 发 现 , 低 压用 电设 备 上 实 施 无 功 补偿 非 常 有 必 要 , 践 在 实 证 明 低 压设 备 无 功 补 偿 更 经 济 化 , 果 非 常 好 , 合 性 能 强 , 得 效 综 值 推 广 , 对 消 耗无 功最 多 的低 压 用 电设 备是 感 应 电动 机 , 应 电 动 针 感 机 包 括 : 田抽 油 机 , 口装 卸 机 , 山提 升 机 等 都 是 较 大 容 量 电 油 港 矿 动 机 , 该 实施 随机 补 偿 。该 补偿 方 式 比上 述 三 种 方 式 的 优 点 有 : 因

配电网无功电压优化运行控制方法

配电网无功电压优化运行控制方法

配电网无功电压优化运行控制方法内容摘要:摘要:配电网优化控制方法在理论上有许多控制方法,但是在实际应用过程中,因为有许多不确定因素,简化了约束条件,并进行综合考虑,从而实现优化运行的目的。

本文在配电自动化的基础上进一步阐述配电网优化控制的方法。

关键词:配电网;优化控制;方法一、配电自动化配电自动化系统的功能基本有5个方面即配电SCADA、故障管理、负荷管理、自动绘图规范设理,地理信息系统(AM/FM/CIS)和配电网高级应用。

同输电网的调度自动化系统一样,配电网的SCADA也是配电自动化的基础,只是数据采集的内容不一样,目的也不一样,配电SCADA针对变电站以下的配电网络和用户,目的是为DA/DMS提供基础数据。

但是,仅仅是配电SCADA的三遥功能,并不能称为配电自动化系统,必须在配电SCADA基础上增加馈线自动化(FA)功能。

馈线自动化的基本功能应包括馈线故障的自动识别、自动隔离、自动恢复。

配网故障诊断是一个复杂的问题,根据配网实际情况和故障情况的差别,诊断的步骤与方法不同。

诊断方案应适用于单相接地故障、相一相故障、相一相接地故障和三相故障。

使用范围为中性点不接地或小电流接地系统。

为了完成DA的功能,配电SCADA除了可以采集正常情况下的馈线状态量,还应对故障期间的馈线状态进行准确的捕捉;除可进行人工远程控制,还应对馈线设备进行自动控制,以便实现故障的自动隔离和自动恢复。

二、配电网优化控制方法为了降低预想事故集中的扰动带来的损失,减少事故后的操作代价,使系统从不安全状态回到正常状态,所采取的一系列控制措施。

如果系统进入紧急状态,此时进行的防止事故扩大的操作称为紧急控制,使系统进入待恢复状态。

对处于待恢复状态的系统,需要采取负荷转供和负荷切除等手段,以尽快的给尽可能多的失电负荷恢复电能供应。

本文将重点讨论恢复控制中的网络重构、电容器投切以及相关的综合优化方法。

1、配电网网络重构配电网网络重构是通过选择分段开关、联络断路器的开合状态,来改变网络的拓扑结构,以达到减少网损、平衡负荷、提高电压质量、实现最佳运行方式的目的。

电力配网系统无功优化方法研究

电力配网系统无功优化方法研究

电力配网系统无功优化方法研究【摘要】本文针对电力配网系统中无功优化方法展开研究,通过概述无功优化方法的概念与重要性,分析无功功率产生的原因及其对系统的影响。

具体介绍了无功补偿装置的配置与优化、无功功率控制策略以及无功功率分配策略等三种无功优化方法。

通过对这些方法的效果分析,展望未来研究方向,并总结了本文的研究成果。

本研究有助于提高电力配网系统的运行效率,减少能源浪费,促进能源可持续发展。

未来可继续深入研究无功优化方法的应用范围和效果,为电力配网系统的高效运行提供更有效的支持。

【关键词】电力配网系统、无功优化、无功功率、无功补偿装置、无功功率控制策略、无功功率分配策略、效果分析、未来研究方向、总结。

1. 引言1.1 背景介绍在当今社会,随着工业化和城镇化的快速发展,电力需求不断增加,电力系统运行的可靠性和稳定性日益受到重视。

电力配网系统在整个电力系统中起着至关重要的作用,对电力的传输和分配起着关键的支撑作用。

在传统的电力配网系统中,存在许多问题,其中包括无功功率的不稳定性和浪费。

为了提高电力系统的效率和性能,无功优化技术应运而生。

无功优化技术是指通过控制电气设备的无功功率来调节电力系统的功率因数,达到提高系统运行效率和降低能耗的目的。

在电力配网系统中,无功功率的产生和影响是非常重要的研究内容。

因为无功功率不仅会导致能量的浪费,还会影响电压的稳定性和负载的正常运行。

研究电力配网系统无功优化方法具有重要的意义。

通过合理配置无功补偿装置、制定无功功率控制策略以及优化无功功率分配策略,可以有效提高电力系统的性能和效率,实现能源的可持续利用。

1.2 研究意义电力配网系统的无功优化方法在电力系统运行中具有重要的意义。

其主要作用在于提高电力系统的无功功率供给能力,改善系统的稳定性和可靠性,降低输电损耗,减少电力系统的谐波污染,优化电能利用效率,提高电力系统的经济性和环保性。

无功优化方法的研究意义主要体现在以下几个方面:通过无功优化方法的研究,可以降低电力系统的无功功率浪费,提高电网的无功功率利用率,减少电能的损失,节约能源资源。

浅析配电网无功补偿配置优化措施

浅析配电网无功补偿配置优化措施

浅析配电网无功补偿配置优化措施摘要:为了提高电压质量,降低无功损耗,需结合配电网系统的特点,选择合理的补偿方式,优化无功补偿配置,提高补偿效益,解决补偿过程中的问题。

文章主要探讨了配电网无功补偿配置优化措施,以供参考。

关键词:配电网;无功补偿;配置;引言配网系统中因为一些特殊电器元件的配置,例如:电容元件等等,导致系统内部出现了有功与无功功率,后者自身不会耗费能量,然而,会造成电能损耗问题,从而对配网系统带来不良影响。

假设配网系统的电流量上升,电压下降,此时的电能损耗会更高。

因此,科学分配无功补偿容量,使无功潮流得到合理布置,提高功率因数,从而能够有效控制配网内部的各种损耗,同时也能够对应确保电器设备功能与作用的高效发挥。

1配电网无功补偿的应用1.1确定补偿容量在配电网中,应用无功补偿技术,不管采用集中补偿方式,还是分散补偿方式,都需要将补偿容量确定。

无论是哪种补偿方式,无功补偿技术在配电网中的应用,与配电网的功率因数、配电网的线损等有关,为了有效的发挥无功补偿技术的作用,需要将补偿容量确定。

补偿容量的确定有多种方法:一是,按照补偿容量计算公式计算;二是,从参考资料、电工手册中查找;三是,按空载电流计算;四是,根据有/无功电量计算在配电网中,单个电网回来中所需要的补偿容量,可以在正常的工作、生产下,供应各部门的收费单上的有功电量和无功电量,以及配电网的每个月的运行时间,以及使用无功补偿技术之后达到的功率因数得出。

1.2选择无功补偿技术在配电网中无功补偿技术的应用,补偿方式可以分为低压补偿和高压补偿,补偿方式的选择要根据配电网设备的实际运行现状确定。

补偿技术的选择和确定需要进行综合考虑,配电网需要无功补偿的电容器的分组数量越大,需要的补偿精度也就越高,在无功补偿中,补偿级数的增加,就会将配电网装置的成本提升。

配电网低压补偿设备的安装位置,需要根据配电网的实际使用情况而定,当配电网的负荷分布均匀,线路相对较短或者是负荷不均匀,线路较长的情况下,配电网的负荷需要集中在配电网变压器的附近,便于针对各个配变容量、功率因数的情况,确定补偿容量。

电力系统无功优化算法综述

电力系统无功优化算法综述

电力系统无功优化算法综述
电力系统无功优化是电力系统运行中的重要问题之一,它的目的是通过调节电力系统中的无功电流,使得电力系统的无功功率因数达到最优状态,从而提高电力系统的稳定性和经济性。

为了实现电力系统无功优化,需要采用一系列的优化算法,本文将对电力系统无功优化算法进行综述。

1. 传统的无功优化算法
传统的无功优化算法主要包括牛顿-拉夫逊法、梯度法、遗传算法等。

这些算法的优点是简单易懂,容易实现,但是它们的缺点也很明显,例如收敛速度慢、易陷入局部最优等。

2. 基于模拟退火的无功优化算法
模拟退火算法是一种全局优化算法,它可以避免传统算法的局部最优问题。

基于模拟退火的无功优化算法主要包括模拟退火算法、蚁群算法等。

这些算法的优点是全局搜索能力强,但是它们的缺点是计算量大,需要较长的计算时间。

3. 基于人工智能的无功优化算法
近年来,随着人工智能技术的发展,基于人工智能的无功优化算法也得到了广泛的应用。

这些算法主要包括神经网络算法、粒子群算法、深度学习算法等。

这些算法的优点是计算速度快,精度高,但
是它们的缺点是需要大量的数据训练和调整参数。

电力系统无功优化算法有很多种,每种算法都有其优点和缺点。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的算法。

未来,随着人工智能技术的不断发展,基于人工智能的无功优化算法将会得到更广泛的应用。

论配电网的无功优化

论配电网的无功优化

论配电网的无功优化当今,电力已作为现代社会的主要能源,与国民经济建设和人民生活有着极为密切的关系,越来越多的用户对电压质量提出了更高的要求,如何提高电压质量已经成为电力企业的一个重要目标,而其中无功优化又是提高电压质量的重要手段。

标签:电压质量;配电网;无功补偿;线损;优化电压质量是衡量电能的主要质量指标之一。

电压质量对电网稳定、电力设备安全运行以及工农业生产具有重大影响,无功则是影响电压的一个重要因素。

对确定规模的10 kV配电网络终端系统,无功过剩时一方面会提高系统运行电压,导致运行中的用电设备的运行电压超出额定工况,缩短设备的使用寿命;另一方面,无功过剩也会影响线路传输的安全稳定性,导致系统的输送容量下降,给电网运行调度带来不利的影响。

而系统无功不足时,一方面会降低电网电压,另一方面,电网中传送的无功功率还增加了电能传输时的网络损耗,加大了电网的运行成本, 电力系统无功潮流分布是否合理,不仅关系到电力系统向电力用户提供电能质量的优劣,而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。

因此,解决好配电网络无功补偿的问题,优化无功,对电网的安全性和降损节能有着重要的意义。

1 无功与线损的关系有功功率损失可按式(1)计算:因此合理的选择无功补偿点以及补偿容量,能够有效地维持系统的电压水平,提高系统的电压稳定性,避免大量无功的远距离传输,从而降低有功网损,减少发电费用。

而且由于我国配电网长期以来无功缺乏,尤其造成的线损相当大,因此无功功率补偿是降损措施中投资少回报高的方案。

2 配电系统无功补偿方案2.1 变电站集中补偿方式针对输电网的无功平衡,在变电站进行集中补偿,补偿装置包括并联电容器、电抗器等,主要目的是改善输电网的功率因数、提高终端变电站的电压和补偿主变的无功损耗。

这些补偿装置一般连接在变电站的10kV母线上,通常无功补偿装置(一般是并联电容器组)结合有载调压抽头来调节,通过两者的协调来进行电压/无功控制,然而操作上还是较为麻烦的,需要运行人员根据实时电压及有、无功进行分组投切。

配电网全网无功优化及协调控制技术

配电网全网无功优化及协调控制技术

一、技术名称:配电网全网无功优化及协调控制技术二、适用范围:县级供电企业配电网电压及无功协调控制及综合治理 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:配电网处于电力系统的末端,传输距离长,降压层次多,点多面广,运行状态受运行方 式和负荷变化的影响较大,这些状况导致配电网在一定区域和时段处于非经济运行状态,需 要对电压和无功等指标进行协调控制。

对配电网实施电压无功控制存在以下难点:1)由于目前配电网自动化、智能化程度远低于输电网,监测点及能控点比例低, 且控制动作影响面广,故无法确知可控设备动作后对无监测设备运行状态的影响,只能 通过限值或动作预算来保证;2)低压用户端无法实现电压控制,只能通过调整上级配变、线路调压器或母线电 压达到改善低压用户电压质量的目的;3)设备动作依据除按本地监测量外,还要考虑上下级电网设备的运行状态,否则 容易引起设备动作震荡;4)直接面向的用户改动频繁,用户负荷波动呈现较大的随机性,短期、超短期负 荷预测难度增大。

四、技术内容:1.技术原理通过用户用电信息采集系统、10kV 配变无功补偿设备运行监控主站系统(基于 GPRS 无线通讯通道)、10kV 线路调压器运行监控主站系统(基于 GPRS 无线通讯通道)、10kV 线路无功补偿设备运行监控主站系统(基于 GPRS 无线通讯通道)、县调度自动化系统(SCADA)等系统采集县网各节点遥测遥信量等实时数据,进行无功优化计算;并根据 计算结果形成对有载调压变压器分接开关的调节、无功补偿设备投切等控制指令,各台 配变分级头控制器、线路无功补偿设备控制器、线路调压器控制器、主变电压无功综合 控制器等接收主站发来的遥控指令,实现相应的动作,从而实现对配网内各公配变、无 功补偿设备、主变的集中管理、分级监视和分布式控制,实现配电网电压无功的优化运 行和闭环控制。

2.关键技术1)以电压调整为主,同时实现节能降损降损的前提是电网安全稳定运行及满足用户对电能质量的需求,在具体实施过程 中,一个周期的控制命令可能既包含分接头调整,又包括补偿装置动作,如果分接头及 补偿装置同属一个设备,则先调整分接头,下一周期再动作补偿装置。

配电网有功无功资源综合优化配置

配电网有功无功资源综合优化配置

45一、配电网有功无功资源综合优化配置需求分析1.智能ADO通讯需求分析。

智能ADO的通讯速率约为500~700ms,通信通道时延应≤100ms,通信带宽为64kbit/s~1Mbit/s,为互联网络维护型通讯需求。

当下此智能保护通讯的运行已经处于非通道保护模式,能够实现配电需求的自动化满足,同时检测信息工作的开展进程中,也能够有效实现故障信息的高级传送。

2.智能AMI通讯需求分析。

电力企业通过进行智能AMI通讯需求分析,可以有效的实现对于各个用户的用电情况以及用电量的进一步掌控,进而实现对于智能电表的整体运行状况的有效统计,同时智能AMI通讯需求的建立,可以实现载波以及电波交汇点的有效集中,进而有效的实现配电信息的全面交互。

3.智能AAM通讯需求分析。

智能AAM通讯需求分析工作的开展,主要是实现对于配电系统的安全性管理,同时实现对于电力企业的整体资产的应用效率的进一步全面提升。

设备运行进程中,该分析系统会实现设备状态的及时检验,进而实现设备故障排除,有效的延长设备的整体使用寿命。

二、配电网有功无功资源综合优化配置需求分析及技术方案应用的不足1.没有实现电网配电编号的有效统一。

当下电网编号工作的开展,仍没有实现协同化管理,相关的调控人员在接收到调控指令之后,无法实现对于用户的供电系统进行秩序化调整。

同时由于编号在正式运行的过程中缺乏唯一性和正式性,这使得工程竣工收工工作的开展难度系数也相对较高。

因此电网配电调控中心下达指令的不明确,导致当下我国电网配电工作开展进程仍然存在众多不足。

2.没有实现配电状态的全面统一。

当下电力公司在进行电网运行的过程中,虽然实现了电网的运行时间节点的逐步统一,但是在具体的协同系统运行过程中,调控工作的开展仍然存在着诸多的不足之处,工作人员在开展倒排的过程中,没有实现系统的时间节点的有效维护,因此各个部门之间的协同体制也相对较弱,无法实现配电工作的真正有效开展。

与此同时,不同系统之间的配电工作的开展也具有较大的差异性,无法保证维护工作的同步进行,存在配电系统整体运行混乱的风险,无法实现电力供应工作整体开展质量的全面保障。

电力系统无功优化的研究现状与算法综述

电力系统无功优化的研究现状与算法综述

电力系统无功优化的研究现状与算法综述学号:201431403083姓名:郭宗书摘要:对我国电力系统无功优化问题的研究现状和无功优化的一般模型进行了简要介绍,并在一般模型的基础上总结了目前已有的传统算法和现代算法,进一步分析了电力系统无功优化领域存在的问题,较全面地反映了这一科研领域的发展现状。

关键词电力系统无功优化现状算法0 引言最近几年来,伴随着我们国家的电力工业不断发展壮大,达到无功优化也已经成为了电力系统控制与运行的重点研究对象。

在电力市场条件下,供电电压质量是电力系统电能质量的重要指标之一,而供电电压质量的好坏主要取决于电力系统无功潮流分布是否合理,所以,无功优化是合理分布电力系统无功潮流以及保证系统安全经济运行的有效手段.所谓的无功优化,就是指在给定的系统结构参数和负荷的情况下,通过对一些特定控制变量进行优化,并在一定的约束条件下,使得系统的一个或者是多个性能的指标都能够实现最佳时的一种无功调节方法.无功优化问题是从最优潮流的发展中逐渐分化出的一个分支问题。

建立在严格的数学模型上的最优潮流模型,首先由法国的电气工程师Carpentier于20世纪60年代初期提出[2,3]。

但随着电力市场化需求的不断增长,充分利用电力系统的无功优化手段,既满足客户各种用电需求又能保证系统安全经济运行,成为一直以来国内外电力工作者们致力研究解决的问题。

而无功优化问题是一个复杂的非线性规划问题,由于其目标函数与约束条件的非线性、控制变量的离散性同连续性混合等特点,目前尚无一种直接、可行、快速完善的无功优化方法。

因此,无功优化问题的核心就在于对非线性函数处理、算法收敛、处理优化问题中的离散变量三个方面。

当下,国内外学者根据不同的需求,建立了不同的无功模型,主要分为考虑网损及电压质量[4,5]、考虑负荷变化影响[6]、考虑分布式电源接入[7]和电力市场环境下[8]的几大类无功优化模型.针对这些模型的算法也分为常规优化算法和智能优化算法。

电力系统无功优化算法综述

电力系统无功优化算法综述

电力系统无功优化算法综述摘要:总结了无功优化算法的研究现状,介绍了求解无功优化问题的常规方法和人工智能方法,并综合评述了现有优化方法的优缺点。

同时还对无功优化算法进一步发展做了一些探讨。

关键词:电力系统无功优化常规优化方法人工智能方法0 引言无功优化是指当系统的结构参数及负荷情况给定时,通过控制变量的优选,在满足所有指定的约束条件下,找到使系统的一个或多个性能指标达到最优时的无功调节手段[1]。

其通常的数学描述为:min f(u, x)s. t. g(u, x)=0h(u,x)≤0式中:u—控制变量x—状态变量f(u, x)—无功优化的目标函数g(u, x)—等式约束条件h(u, x)—控制变量与状态变量须满足的约束条件就无功优化的方法而言,大致分为常规优化方法和人工智能方法两类。

1 常规优化算法1.1 非线性规划法由于无功优化问题自身的非线性,所以非线性规划法最先被运用到电力系统无功优化之中。

最具代表性的是简化梯度法、牛顿法、二次规划法(QP)。

简化梯度法是求解较大规模最优潮流问题的第一个较为成功的算法。

它以极坐标形式的牛顿潮流计算为基础,对等式约束用拉格朗日乘数法处理,对不等式约束用Kuhn-Tucker罚函数处理,沿着控制变量的负梯度方向进行寻优,具有一阶收敛性。

牛顿法与简化梯度法相比是具有二阶敛速的算法[2],基于非线性规划法的拉格朗日乘数法,利用目标函数二阶导数(考虑梯度变化的趋势,所得搜索方向比梯度法好)组成的海森矩阵与网络潮流方程一阶导数组成的雅可比矩阵来求解。

提出基于牛顿法、二次罚函数及有效约束集合的优化方法[3]。

二次规划(QP)是非线性规划中较为成熟的一种方法。

将目标函数作二阶泰勒展开,非线性约束转化为一系列的线性约束,从而构成二次规划的优化模型,用一系列的二次规划来逼近最终的最优解[4]。

以网络有功损耗最小为目标函数,使用SQP序列二次规划法计算电压无功优化潮流[5]。

1.2 线性规划法无功优化虽然是一个非线性问题,但可以采用局部线性化的方法,将非线性目标函数和安全约束逐次线性化,仍可以将线性规划法用于求解无功优化问题。

电力配网系统无功优化方法研究

电力配网系统无功优化方法研究

电力配网系统无功优化方法研究【摘要】本研究旨在探讨电力配网系统无功优化方法,通过建立研究框架,包括基于潮流追踪、灵敏度分析、遗传算法和人工智能的无功优化方法。

在实践中,我们发现基于灵敏度分析的方法能够有效提高系统性能,基于遗传算法能够更好地找到最优解,而基于人工智能的方法具有更高的智能化程度。

在总结与展望中,我们提出未来研究方向,包括进一步优化算法性能、提升系统稳定性和降低成本。

本研究的创新点在于探索多种无功优化方法,并将其结合应用于电力配网系统中,为未来研究提供新的思路和方向。

未来的研究可以进一步完善各种方法,并将其应用于更广泛的电力系统中,以提高系统的效率和可靠性。

【关键词】电力配网系统、无功优化、研究框架、潮流追踪、灵敏度分析、遗传算法、人工智能、总结、展望、创新点、未来研究方向。

1. 引言1.1 研究背景电力配网系统是现代电力系统中至关重要的组成部分,其稳定运行对保障电网可靠性和经济性具有重要意义。

在电力配网系统中,无功功率优化是提高系统运行效率和降低能耗的关键技术之一。

传统的无功优化方法存在一定局限性,例如计算复杂度高、收敛速度慢等问题,难以满足实时调节需求。

研究如何提高电力配网系统的无功功率优化效果,提高系统运行效率和降低系统能耗具有重要研究意义。

当前,随着电力系统规模的不断扩大和智能化技术的快速发展,各种新型的无功功率优化方法不断涌现。

这些方法不仅可以提高系统无功功率调节的精度和速度,还可以降低系统运行成本、减少系统损耗,促进电网可持续发展。

对电力配网系统无功优化方法进行深入研究,将有助于推动电力配网系统的智能化发展,提高系统的运行效率和可靠性。

1.2 研究目的本文旨在探讨电力配网系统无功优化方法,通过对现有研究成果进行总结和分析,提出一种系统的研究框架。

具体研究目的包括:一是深入了解电力配网系统无功优化的基本原理和方法,为后续研究奠定基础;二是比较各种无功优化方法的优缺点,寻找适合实际工程应用的最佳方法;三是通过对不同方法的实际案例分析,验证其有效性和可行性;四是为电力配网系统无功优化提供新的思路和方法,推动相关领域的技术创新。

提高配电网的功率因数,优化无功配置

提高配电网的功率因数,优化无功配置

提高配电网的功率因数,优化无功配置在电力系统中先天性地存着大量的无功负荷,这些无功负荷来自配电线路、配电变压器以及用户的用电设备等。

系统运行中大量的无功功率,将降低系统的功率因数,增大线路电压损失和电能损失,严重的影响着企业的经济效益。

解决这些问题的一个有效方法就是进行无功补偿,提供系统的功率因数。

标签:配电网;功率因数;无功补偿;电能损耗1提高功率因数的意义除白炽灯、电阻电热器等用电设备的功率因数接近于1之外,其他如三相交流异步电动机、变压器、电焊机、电抗器等的功率因数均小于1,特别是轻载的情况下,功率因数更低。

用电设备功率因数降低之后,将带来许多不良后果:1.1使电力系统内的电气设备容量不能得到充分利用。

因为发电机、变压器和电动机这些电气设备在运行中不仅消耗有功功率,而且需要一定数量的无功功率。

发电机、变压器都有一定的额定电压和额定电流,在正常情况下是不容许超过的,根据计算公式,若功率因数降低,则有功功率将随之降低,使设备容量不能得到充分利用。

1.2增加输、配电线路中的有功功率和电能损耗。

设备功率因数降低,在线路输送同样有功功率时,线路中就会流过更多的电流,使线路中的有功功率损耗增加。

功率因数降低,还使线路的电压损失增加,结果在负载端的电压下降,有时甚至低于允许值,会严重影响电动机及其他用电设备的正常运行。

特别在用电高峰季节,功率因数低,会出现大面积的电压偏低,会对工农业生产带来很大的损失。

所以,电力系统的功率因数高低,是需要认真研究的一个重要课题,必须设法提高电力网中各个组成部分的功率因数,以充分利用发变电设备的容量,增加其发输电能力,减少供电线路中的电能损耗,并降低线路中的电压损失与电压波动,以达到节约电能和提高供电质量的目的。

2提高功率因数的方法提高功率因数的途径主要有:一是减少电力系统中各个部分所需的无功功率,特别是减少负载的无功功率消耗;二是进行无功补偿。

2.1提高自然功率因数采用降低各变电、用电设备所需的无功功率以改善其功率因数的措施,称为提高自然功率因数。

配电网无功补偿优化配置方法

配电网无功补偿优化配置方法

科技与创新┃Science and Technology & Innovation ·158·文章编号:2095-6835(2016)15-0158-01配电网无功补偿优化配置方法周 慧(江苏省扬州市江都供电公司,江苏扬州 225200)摘 要:配电网是电网系统中的重要组成部分。

在当前的配网系统中,无功补偿装置能够有效提高配电系统的运行效率,并且是在配电线路的运行过程中能够有效降低无功损耗的有效措施。

此外,电网系统比较密集的相关线路是造成其能源损耗较大的一大原因,无功补偿技术在配电网中的应用对电网的节能与平稳运行具有一定的阻碍性和制约性,从而保障配电网安全、可靠。

通过对无功补偿技术的现状以及配电线路无功补偿技术的原理、原则进行介绍,分析了配电网无功补偿优化配置方法,希望能够为相关研究提供参考和帮助。

关键词:配电系统;无功补偿;谐波;无功倒送中图分类号:TM714.3 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2016.15.1581 无功补偿技术的现状1.1 补偿方式当前,也许还有许多部门认为补偿用户的功率因数是目前无功补偿的宗旨所在,也只是将配电网的无功补偿优化工作重点放在用户这一方。

但现如今,电网系统比较密集的相关线路是造成其能源损耗较大的一大原因,所以,有效降低电网的损耗才能真正实现对配电网无功补偿配置的优化。

虽然增设1台补偿箱可以提高用户电力负荷的功率因数,在一定程度上可以达到降低损耗的目的,但一定要对无功潮流进行计算,方可让有限的投资成本充分产生最大的收益。

1.2 谐波危害1.2.1 安全性配电网在运行的过程中会受到谐波危害的影响,电网运行的安全性在一定程度上会大大降低。

这是由于谐波电流会干扰继电器保护的检测回路,电路电流与电压不能实现正常运行,甚至可能会发生变化。

这些联动变化又可能使得继电保护装置发生变动,电网运行的安全性和稳定性受到影响。

电网电压无功优化技术措施浅述

电网电压无功优化技术措施浅述

电网电压无功优化技术措施浅述摘要:在正常的电力系统中,将线路产生的电压、变压器造成的电压等均降为无功电压,能够使无功电压与线路电流成正比,极大地改善和提高了线路中的电压质量。

因此无功电压在电力调度中是必要条件,而将无功电压自动控制技术应用到目前的电力调度自动化系统中,会对电力调度起到了重要的帮助,不仅能够实现电压质量的提高、降低电网中电能损耗、提高电网稳定性,还能够减少电力调度人员的工作任务,简单方便地实现电力自动化调度。

关键词:电网电压;无功补偿;优化措施1 无功电压自动控制技术无功电压自动控制技术就是自动、合理地调节电压,实现线路电压和设备电压降为的无功电压,保障电能质量,实现电网的稳定运行。

无功电压自动控制技术有两个突出的优点:一是能够在电网中自动监测线路和设备中出现的异常电压值,并对其进行自动调节,达到最优化的无功电压,不仅能够及时地解决出现的异常电,降低电网能耗,还能够减少工作人员的工作任,提高办事效率;二是具有自动报警机制,针对一些难以解决的问题,会进行报警,并且显示调压的位置和建议,为工作人员提供便捷。

2 供电系统中电压问题的思考2.1 设备老化严重当前各地电网供电系统中存在严重的、大面积的设备老化问题,而且老化程度非常严重。

同时,电网供电系统中还含有大量的不合格高低压线路,而在配变的容量选择方面也不甚合理,导致电网整体功耗过大,辅助配套设施也无法达到完善。

这些都客观反映了当前电网供电系统的可靠性、稳定性与经济性现实缺陷。

2.2 管理机制不健全农网供电系统在管理机制上由于相对城市电网体系落后,所以在经济利益分配方面存在现实矛盾冲突,且愈发严重。

在多地农村都存在农网重复建设现象,这说明地方农网管理在管理体制上有所欠缺,这不利于农网供电系统整体功效的有序有效发挥。

3 电网电压无功优化技术措施3.1 对无功补偿配置容量的优化要参照我国国家电网公司所制定的《农村电网电压质量和无功电力管理方法》相关条例要求,对无功补偿配置容量进行全面优化,具体来讲要做到两点:第一,要主打分散补偿,保证变电站集中补偿与分散就地补偿之间实现相互有机融合,做到有效降损。

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优 化 全 网 的 电 压 。③ 通 过 并 联 电 容 器 的 投 切 和 配
因 为 配 电 网 无 功优 化 是 以数 学 规 划 作 为基 本 模 式 的 , 以 在 约 束 处 理 能 力 上 是 很 强 的 。 大量 的 研 所 究 几 乎 涉 及 到 可行 性 和 安 全 性 方 面 的 所 有 约束 。从
的投 切 次 数 。 ② 采 用 非 线 性 规 划 法 进 行 辐 射 型 配 电 网 电压 控 制 , 过 调 整 变 压 器 分 接 头 次 数 限 制 , 通 来
独特的方法 。
1 研 究模 型 和 分 析 方 法
配 电 网 无 功 优 化 控 制 对 保 证 配 电 网 的 电 压 质 量 、 配 电 网安 全 经 济 地 运 行 是 十 分 重 要 的。 随 着 使 配 电 管 理 程 度 的 不 断 加 深 , 配 电 网 无 功 优 化 进 行 对 了大 量 的 研 究 , 得 了可 观 的成 果 , 些 研 究 归 纳 起 取 这 来 涉 及 以下 几 个 方 面 。 1 1 目标 函数 形 式 . 配 电 网无 功 优 化 的 目标 函 数 是 多 种 多 样 的 , 除 最小网损外 , 最小 运行 费 用、 合 经济 效 益最 大 、 有 综 电压 水 平 最 好 、 制 量 的变 化量 最 小 、 节 次 数 最 少 控 调 或 投 切 次 数 最 少 、 目标 整体 最 优 等 , 个 恰 当 的 目 多 一 标 函数 对 优 化 过 程 有 很 重 要 的作 用 。
吴 凯 ( 力 自动 化 研 究 院 继 电 保 护 所 , 苏 南 京 2 0 0 ) 电 江 10 3
摘 要: 简要 介 绍 了配 电 网无功 优 化 的现状 , 结 了近 年 来配 电 网无 功优 化 的模 型 、 化 方 法及 其 主 要 成 果 。 对 总 优 且
各 种 方 法进 行 了比较 , 出 了存 在 的 问题 。 对进 一 步开展 配 电网无 功优化 的发展 方 向提 出了看 法 。 提 并
1 3. 非 线 性 规 划 法 . 2
如 不 考 虑 决 策 变 量 的 离 散 特 性 , 电 网 的 无 功 配 优 化 问 题 是 典 型 的 非 线 性 规 划 问题 , 入 非 线 性 规 引 划 可提 高 模 型 的 精 度 。 ① 在 处 理 电容 器 变 量 使 目
标 函 数 最 优 的 过 程 中 , 非 线 性 规 划 法 优 化 电 容 器 用
线 性 规 划 法 的优 点 是 计 算 迅 速 , 敛 可 靠 , 于 收 便 处理各种 约束 , 能满 足 实 时 调 度 对 计 算 速 度 的要 求 ,
但优 化 精 度 较 差 。 ① 通 过 对 配 电 网 无 功 优 化 的 控 制 变 量 的合 理 选 取 , 用逐 次 线 性 化 方 法 求 解 , 出 相 导 应 的灵 敏 度 无 功 优 化 模 型 , 用 线 性 规 划 法 求 解 , 采 节
法 , 计 算 精 度 有 所 提 高 ; 用 逐 步 逼 近 的 线 性 规 使 ③
划方 法 , 满 足 各 种 变 量 的 约 束 条 件 下 , 得 最 小 网 在 求 损 , 中在 形 成 线 性 规 划 模 型 中 采 用 P 解 耦 的 摄 其 Q
动法求敏感系数矩 阵 , 计 算量较小 。 使
1 3 研 究 和 分 析 方 法 .
配 电 网无 功 优 化 是 一 个 多 变 量 、 约 束 混 合 非 多
提 下 , 节 可调 变 压 器 分 接 头 和 可 投 切 电容 器 , 达 调 以 到 改 善 配 电 网 中 各 节 点 的 电压 水 平 和 减 少 配 电 网 网
损 的 目的 。 由 于 配 电 网各 种 网 络 参 数 或 控 制 变 量 有 着 自身 的特 点 , 网 络 结 构 呈 树 状 、 路 R/( 大 8 20 0 2年 8月





第 2 l卷 第 4期
Ja g uElc rc l g n e ig n s e tia i En ie r n
配 电 网 无 功 优 化 的 方 法 综 述
S nt s s o he M e ho ac i e Po r Optm iato n s rbu i n Ne wo k y he i f t t ds ofRe tv we i z i n i Dit i to t r
关 键 词 : 电 网 ; 电 自动 化 ; 功 优 化 ; 配 配 无 网损
中图 分类 号 : TM6 4
文献标 识 码 : C
文 章编 号 :0 9—0 6 (0 2 0 10 6 5 2 0 )4—0 2 0 8—0 3
配 电网无功 优化 也称 为 配 电网最优 无 功调 度 , 它 可表 述 为 在 满 足 配 电 网潮 流 约束 和 电压 约 束 的 前
1 2 约 束 处 理 .
省 了计 算 内 存 。② 提 出 三 级 控 制 思 想 处 理 电 网 无
功优 化 问 题 , 承 了线 性 规 划 法 的 特 点 , 快 速 准 确 继 能
地 给 出控 制 对 策 , P 解 耦 原 理 基 础 上 , 过 约 束 在 Q 通
简 化 形 成 较 小 规 模 的 线 性 化 模 型 , 采 用 L 分 解 并 U

线性 规 划 问题 。其 操 作 变 量 既 有 连 续 变 量 , 有 离 又 散 变 量 , 目标 函数 不 可 微 , 使 得 优 化 过 程 十分 复 且 这
杂 。 主要 有 以下 的研 究 和分 析 方 法 。 1 3 1 线 性 规 划 法 ..
般 为单 电 源 供 电 等 , 以 配 电 网 的 无 功 优 化 有 其 所
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