配电网无功优化的分时段控制策略
配电网无功电压优化运行控制方法
线 性整 数规 划 问题 , 即使单独 考虑其 中一 个 问题就 已经 卜 分复 杂 ,若 将它 们综合 起来考
虑 就 会 更 加 复 杂 , 网 络 结 构 的优 化 影 响 着 电 容 器 投 切 , 电 容 器 投 切 又 反 过 来 影 响 网 络 结 构 的 优 化 , 二 者 相 互 影 响 。对 大 规 模 配 电 网 而 言 , 有 一 种 解 决 办 法 就 是 将 综 合 优 化 问题 分 解 成 网 络 重 构 和 电 容 器 投 切 两 个 优 化 子 问 题 , 对 这 两 个 子 问题 进 行 交 替 迭 代 逐 步 逼 近 最 优 解 。 即 在 重 构 算 法 的 优 化 过 程 中 所 得 到 的 每 一 个 可 行 重 构 方 案 的 基 础 上 ,加 载 电容 器 投 切 过 程 , 得 到 基 于 该 重 构 方 案 的 一 个 综
中是不存 在重 构 问题 的 ,所 以配 电 网络 重构
理 论 的 推 导 都 是 基 于 配 电 网 具 有 环 形 结 构 开 如 果 将 考 虑 安 全 性 的 网 络 重 构 和 电 容 器 投 切 结 合 起 来 , 这 就 是 计及 安 伞 性 的 配 电 网 综 合 优 化 。 配 电 网 络 重 构 是 一 个 有 约 束 的 整 数 规 划 问题 ,配 电 网络 电容 器 投 切 是 个 非
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 方 面 即 个
配 电 S A A 故 障 管 理 、 负 荷 管 理 、 自动 绘 CD 、 图 规 范 设 理 , 地 理 信 息 系 统 (M F / I ) 配 A /MC S和
配电网无功优化规划及控制系统
( ia l tc o e u pyB ra, ia 10 2 San i rv c , hn ) X ’nEe r w r p l ueu X ’n7 0 3 , ha x Poi e C ia c P i S n
为重 点 。 无功 优化 的基 本 原则 是 “ 地 平衡 ” 因此对 于 就 , 配 电 网无 功优化 的基本 方法 为 : 1 )首先 考虑 容 量 10k A以上 配变 负荷 点 低 0 V・ 压侧补 偿 :
般 采用 无 功精 确 矩 来 表 示 对 网损 影 响大 的节 点
摘 要 : 对 现 在 我 国 电 网无 功优 化 的 建 设 情 况 , 出要 加 强 针 提
配 电网的无功优化建设 。 尤其要把无功优化的前期规 划与无
功 优 化 的控 制 系 统结 合 起 来 , 实 提 高 无 功优 化 的实 用 化 水 切 平 。 要 介 绍 了无 功 优 化 前 期规 划 的基 本方 法 和 无 功 优 化控 简 制 系 统 的组 成 和 基 本调 节 原 理 。
容量 。
3 配 电 网无 功优 化 控 制
3 1 无功 优化 控制 系统 的组成 。
配 电 网无功 优 化控 制 系 统 主要包 括 终端 设 备 、
2 负 荷点 补偿后 , 果线路 出 口功 率 因数达 到 ) 如 要求 , 而线 路 负荷 不 重 , 线路 长度 不 长 , 该线 路 补 则
ABS TRACT:n l e wi h xsig c re tc n i o so e I i t t e e i n u r n o dt n ft n h t i h
r a tv we a nig i hepo rg i s ti a e ald fr e c iepo rpln n n t we Id , h sp p rc le o
电力系统中的无功功率优化与控制策略
电力系统中的无功功率优化与控制策略概述电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施,其稳定运行对于保障国家经济发展和社会生活运转至关重要。
然而,在电力系统中,无功功率的存在常常给系统的稳定性和运行效率带来一些挑战。
因此,无功功率优化与控制策略便成为电力系统管理和运维的重要课题。
一、无功功率的概念和重要性无功功率是电力系统中除了有功功率以外的另一种功率,它是交流电中的一种虚功,不执行实际的功效,却占据了输电线路的容量。
在电力系统中,无功功率的存在主要有两个原因:一是由于电力设备的感性(例如变压器和电感器)和容性(例如电容器和电容器银银)性质,使得输电线路存在感性和容性电流;二是电力系统中的电压波动和电网故障也会导致无功功率的产生。
尽管无功功率本身在能源转换过程中并不提供有用的功效,但是它对电力系统的稳定性和传输效率有着重要的影响。
过多的无功功率会导致电力系统中电压下降、传输损耗增加,甚至造成设备过载和系统崩溃。
因此,优化无功功率的控制策略,对于提高电力系统的效率和稳定性具有重要意义。
二、无功功率优化的方法和技术为了优化无功功率并提高电力系统的效率和稳定性,人们提出了一系列的控制策略和技术。
1. 电容器和电感器的安装电容器和电感器是调节电力系统无功功率的重要装置。
通过合理地安装和调节电容器和电感器,可以补偿传输线路上的无功功率,减少无功功率在系统中的流动,提高电网的功率因数。
此外,电容器还可以降低电压损耗,并改善电力系统的电压质量。
2. 电力因数补偿控制策略电力因数是评价电力系统效率和电能利用率的重要指标,它是有功功率与视在功率之比。
电力因数补偿控制策略以提高电力系统的功率因数为目标,通过控制电容器和电感器的开关状态或容量,实现对电力因数的补偿调节。
常用的电力因数补偿控制策略包括静态补偿器、动态无功功率补偿器和混合无功功率补偿器等。
3. 无功功率优化算法为了提高无功功率优化的精度和响应速度,人们开发了多种无功功率优化算法。
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。
配电网无功补偿优化规划
配电网无功补偿优化规划随着社会经济的发展和电力需求的日益增长,配电网的建设和运行也面临了新的挑战。
在电力系统中,无功功率的传输和调节对于提高电网稳定性和正常运行至关重要。
因此,如何进行配电网的无功补偿优化规划是当前电力企业需要重点关注的一个领域。
一、配电网无功补偿的意义在电力系统中,电力流通过电缆和线路时,由于导线的电动势和电容效应所产生的电场会引起电流的滞后,造成无功功率的消耗。
在电力系统的传输和配电过程中,这种无功功率的消耗会造成电流的不平衡和电压的降低,进而影响供电质量和电网稳定性。
而采用无功补偿技术能够补偿无功功率的损耗,提高电能利用率,减少线路损耗,增强电网稳定性和安全性。
二、无功补偿技术的分类无功补偿技术一般分为静态和动态两种类型。
静态无功补偿技术包括电容器和电抗器,它们能够低成本地将无功功率补偿到电力系统中。
动态无功补偿技术则包括静止无功补偿器SVG、动态无功补偿DSTATCOM和直流输电技术,它们能够更精确地控制无功功率的传输和调节。
三、配电网无功补偿优化规划策略为了实现配电网无功补偿技术的优化规划,需要采用一些具体的策略,如下:1. 无功功率的计算和分析。
为了确定无功功率的产生和分布状况,需要对配电网进行无功功率计算和分析。
依据计算结果确定合适的无功补偿技术。
2. 无功补偿方案的选择。
依据配电网的实际情况和装置综合功率因数保护的要求,选择合适的无功补偿方案,包括静态无功补偿、动态无功补偿和直流输电等技术。
3. 无功补偿装置的容量和位置的确定。
根据无功补偿方案的选择和自动化控制技术的实现,确定无功补偿装置的容量和位置。
4. 无功补偿装置的联锁和自动化控制。
将无功补偿装置与其他的电力设备进行联锁,使其能够自动化地控制电网的无功功率,保证电网的正常运行。
5. 无功补偿效果的监测和评估。
随着无功补偿装置的运行,需要对其运行效果进行监测和评估,以便及时修改和调整无功补偿方案,实现配电网无功补偿优化规划。
考虑时段优化的地区电网无功电压优化控制概要
考虑时段优化的地区电网无功电压优化控制摄伟,刘健,周艳(西安科技大学电气与控制工程学院,陕西省西安市710054摘要:为了实现地区电网无功优化控制,提出了一种改进的基于禁忌搜索算法的方法。
将时间分段中的起始点和该分段中的控制变量一同构成解向量,从而避免了先进行时间分段的优化后进行无功优化的二次优化,达到了从整体上进行优化的效果。
当邻域解普遍陷入不符合电压约束条件的不可行解区域时,将目标函数切换为以当前电压偏离额定电压最小为目标,当邻域解普遍回到可行解区域后,将目标函数重新切换回以全天内电能损耗最小为目标,从而确保搜索可以持续进行而避免因无可行解而导致优化终止。
建议了一种扩展邻域搜索策略改善算法的全局寻优特性。
采用IEEE 6节点、IEEE 14节点和IEEE 30节点系统作为算例进行测试,表明提出的方法可行且所采取的改进措施必要、有效。
关键词:动态无功优化;禁忌搜索;解的构成;初始解中图分类号:TM761;TM727收稿日期:2008208201;修回日期:2008211226。
教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET050875。
0引言地区电网无功优化和电压控制历来都是一个备受关注的研究课题。
研究并实现无功优化和电压控制,可以减少网损并提高电压质量,具有重要意义。
在电力系统实际运行中,由于负荷总是随时间连续变化的,所以针对单个时间断面进行的静态优化计算无法满足实际运行需要。
要真正得出一个可操作的无功优化方案,就要有一个可行的动态优化算法,即考虑在一段时间或1d 内各点负荷形态变化的系统优化。
地区电网无功优化和电压控制的主要控制手段包括电容器的投切和有载调压变压器分接头的调节。
因此,动态无功优化是一个复杂的时空分布非线性优化问题:一方面,静态优化是一个复杂的非线性整数优化;另一方面,动态优化必须考虑负荷随时间的动态变化。
对于这样一个问题,要找出全局最优解十分困难。
文献[1]从控制设备的动作次数约束出发,通过对控制变量的简化和对动态负荷的处理,将复杂的动态优化问题转化为几个简单的静态优化问题。
配电网无功分层分片优化控制研究与实现
1 引 言
长 期 以来 , 低 配 电 网 的 网损 , 高 配 电 网 运 降 提 行 的经 济 性 一 直 是 摆 在 配 电 网 运 行 人 员 面前 的 重 大 课 题 。在 国 家 电 网 公 司 开 展 的 智 能 电 网 建 设
制 策 略 , 变 压 器 的 分 接 头 和 本 地 的 电 容 器组 进 对 行控 制 , 以便 保 持 无 功 功 率 的 就 地 平 衡 。对 于 变 /
章 介 绍 了 在 由 2 0k 主 变供 电范 围内 构 成 的 片 网 中 , 照 集 中 ~分 布 协 调 控 制 的 两 级 控 制 策 略 实 现 配 电 网 2 V 按
的 无 功 优 化控 制 。其 中一 级 控 制 针对 负荷 的较 大 变化 , 集 中 优 化 为 手 段 控 制 电容 器组 的投 切 ; 级 控 制 以 以 二
降耗 的重 要 措 施 。 配 电 网 无 功 优 化 是 以 整 个 变 / 电 网 台 2 0k 主 变 供 电 范 围 2 V 以 2 V
对象, 对无功 补偿装 置 ( 般指 电容器 组 ) 一 的投切
和 变 压 器 分 接 头 的 调 整 进 行 决 策 , 要 包 括 动 态 主 无 功 优 化 和 静 态 无 功 优 化 两 个 方 面 。动 态 无 功 优
2 1 无 功 负 荷 变 化 的 特 点 .
问题 的求 解进 行研 究 , 以提高 计 算 的效率 。而静
态无功优 化 l _ 5 问 题 是 在 一 个 时 问 断 面 上 对 电
电 力 系 统 将 负 荷 的 变 化 分 为 较 大 变 化 、 般 一
变 化 和 波 动 等 几 种 类 型 。无 功 负 荷 与 有 功 负 荷 具
配电网无功电压实时优化集中控制策略探讨
配电网无功电压实时优化集中控制策略探讨摘要:目前,我国的国民经济在快速的发展,社会在不断的进步,当前电力企业在运行中对电网运行是否安全、经济、稳定是比较重视的,因为只有保证电网运行是安全、经济、稳定的,才能提高用电质量。
在这样的背景下,电力系统实现无功电压集中控制成为当前研究的重点。
本文全面地分析了无功电压的控制现状,探究了配电网无功电压实时优化集中控制策略,为保障电网运行水平实现安全或稳定提供了技术支持。
关键词:配电网;无功电压;集中控制优化引言由于直接向用户端供电,因此10kV以下配电网电能质量的优劣将直接影响着用户的生产和生活,而目前10kV以下配电网无功补偿的方式主要是在变电站集中补偿大容量的电容器,由线路输送无功补偿线路缺额,而且在输电线路必要处也没有安装无功补偿装置,这些都严重影响了10kV以下配电网的电能质量,故研究10kV以下配电网无功电压优化及集中控制系统是大势所趋。
1配电网无功电压控制现状分析电网科研人员在长期的工作中,发现在电网中有一项科学的技术是无功电压控制的自动化技术,通过对该项技术进行研究发现,这一技术为电网的发展注入了动力。
经过科研人员的深入研究,科研人员总结出了电压无功优化的核心思想的内容为通过电量的调节和改变,在电压幅值和相角处于等状态变量控制时,结合系统功率守恒原则,保障电能的质量和安全要求。
国外对无功电压优化控制技术的研究不再只停留在理论层面,而是进行了大量的实践,并且取得了理想的成效。
然而我国对无功电压优化控制技术的研究却是存在一定的局限性的,只有一些地区开始实现无功电压优化控制,分散调整是无功电压优化控制的主要方式,使用这种方式可以利用系统状态进行分析和计算,对无功电压进行控制。
但是一些地区并没有对无功电压进行深入地研究,在实现无功电压优化控制方面是存在滞后性的。
总体来说,我国的配电网无功电压控制现状是不乐观的,需要电力企业的科研人员进一步对配电网无功电压控制进行深入研究,这样才能减少与国外的差距。
配电网无功电压优化运行管控措施探析
配电网无功电压优化运行管控措施探析摘要:配电网无功电压运行是电网稳定和电能质量保证的重要组成部分。
本文通过对配电网无功电压的分析,提出了针对配电网无功电压优化的管控措施,包括电压控制和无功补偿等方面。
针对不同类型的配电网,分别探讨了无功补偿器的选择和设置参数的方法。
最后,通过实际应用案例的分析,验证了该管控措施的有效性。
关键词:配电网、无功电压优化、电压控制、无功补偿正文:一、引言随着电力系统在规模、复杂度和智能化程度不断提高,配电网无功电压优化成为电力系统中不可或缺的一部分,对于提高电网的稳定性、降低电网损耗和改善电能质量,具有重要意义。
因此,如何合理、有效的进行配电网无功电压优化运行,将成为未来电力系统建设的重要方向和研究课题。
二、优化运行的管控措施A. 电压控制1. 电压调节器的选择:电压调节器是电压控制的关键设备,一般分为分步式电压调节器和连续式电压调节器两种,针对配电网的实际情况选择电压调节器时需要考虑电压控制范围、调节速度、可靠性和成本等因素。
2. 电压控制策略:电压控制策略通常包括电压限制控制和可逆无功功率控制两种方式。
在实际应用中,需要根据配电网负荷特点和无功功率需求,合理选择电压控制策略。
B. 无功补偿无功补偿器是提高配电网无功电压的关键设备,不同类型的配电网需要根据不同的无功补偿策略进行选择。
1. 平行电容器补偿:适用于负荷变化较小的低压配电网,对于改善无功电压优化效果明显。
2. 静止无功补偿器:适用于高压配电网,具有快速响应特点,可实现远距离控制。
3. 动态无功补偿器:适用于负荷变化较大的配电网,实现了高效、灵活和精确的无功补偿控制。
C. 参数设置无功补偿器的参数设置涉及补偿系统的稳定性和补偿效率,一般包括电容量、电压等级、补偿时间常数等指标。
根据不同的配电网类型和运行特点,需要综合考虑技术经济性、稳定性和可靠性等因素,制定合理的无功补偿措施和参数设置方案。
三、实际应用案例以某城市低压配电网为例,采用平行电容器补偿的无功电压优化措施,在系统实际运行中取得了显著的效果。
电网无功优化的分时段控制策略
一
确定 网络开启的 条件 , 网络 的启动与 电压 的偏差 、 系统 网络的受 损情 况 以及 不同时 段的 负荷 有 着直接 的关 联 , 一旦 这些 数据 达 到一定 的数 值 就需要 立即启动网络进行 实时优化 ; ‘ 二是调 节阀值 , 通过 计算得 出优化 结果 , 最终 确定 阀值 , 一旦 当系统 出现 控制 的指 令, 阀值 就会 自动调 节
黼
论
电网无功优化的分时段控制策略
胡玲霄 国网江西省 电力公司赣西供 电分公司
比较两个不同要素 之间的差 异, 将 要素之 间的差 【 摘要 】电力系 统 在使用的过程 中由于负荷频繁 的变 化, 会给 电力设 时 需要进 行权重计算 , 分别 求得矩 形纵列和 行列的综 合, 最后 备 增添新 的 压 力, 一定程度 上减少了 设备 的使 用寿命。 为了 缓解电力系 统的 异化通过 矩形 的方式 呈现 出来, 最后是结果 的评定 以及动作 阀值 的设定 , 江西省现 有 工作压力, 降低 电力的消耗 , 在现有的电力系统中实行 电网无功优化的分时 的结果则 为权 重 ; 段 控制策略 , 主要从 两阶段 优化和遗传算法出发, 满足实际调度运行 的需 电网中的控制系统只会在 电网受到 严重损耗 的时 候才发 出警 报, 要想 真 要, 为无功优化提供有利的条件。 文中会介绍 电网无功优 化的模型, 重点分 正提高 电网的使 用效 率 , 在保证 正常供电的条件下减 少电网的损耗需 要 优化控 制系统 , 重新设 置阀值 。 阀值 的确定 的步骤分 为三个部分 : 一 是 析具 体 的分 时段 控 制 策略 。
化 曲线并没有特 别大 的区别 , 有 功功率的调 节工作可 以完全借鉴 无功曲 式 的同时还需要进行 遗传算法的分 段控制策略 。 线 的分 段情况 。 将无功 设备的运 作次数 固定 , 分段的个 数只要取决 于曲 线 的变化 , 分段越 细 , 电网消耗 的有 功就越 少, 电网的工作 效率也 就越 ( 二) 遗传算法 的使 用以及优化 1 、 遗传算法 的优 化 电网无功 优化 中遗传算 法 的优化 主要表 现在 三个方 面: 一 是 二进 高。 制 编码 的改 进 , 在 电网无功 优化 中的遗 传算 法主要 是借 助于二 进制 编 ( 二) 目标 函数 以及 约束条件 变压 器在 使用的过 程 中有规 定 的次数 , 但是在 实际的应 用中有七个 在分段与负荷点确定之后 , 需要 采用科学合理 的计算方式 求出不同 码 , 的 时段电能 的消耗 , 并 针对 计算 的结果 来制 定未 来电量 消耗 的控制 策 不 同的档位 , 借助二进制 编码 来表示 限定 的次数 , 通 过二进制编 码来表 略, 例 如选 择典型 的负荷点参与到 优化设 计中, 两 点之 间的用 电量一定 示 电容器 的调 控范 围, 能够大 大提高设 备工作 的效率 t 二是变率 的交 叉 变率 的交 叉和变异 在设备不 同的阶段发 挥不 同的作用, 要想 确 要 与时 间的分段有直接的关 系, 确定好电量 的目标 函数 之后需要 制定相 和 变异 , 应 的约束条件。 不同时段 的电压、 补 偿电容容量 以及调节 变压器 的使用 保 无功优化效 果 , 需要 在不 同的 阶段来计算设备 变率的 交叉和 变异 , 在 减 少 因为变异产 生的 多 等 等都要符 合设计 的要求 , 特 别是补偿调 节装 置, 只有处 理好不 同装置 设 备使 用的 初期 可 以适 当地 增加 交 叉的作 用,
考虑时段优化的地区电网无功电压优化控制
考虑时段优化的地区电网无功电压优化控制摘要:电力系统无功电压控制是保证电力系统安全、经济运行的重要有效手段,是提高电压质量的重要措施,也是指导调度人员安排运行方式和计划部门进行电网无功设备规划不可缺少的工具。
关键词:地区电网;无功电压;优化控制一、地区电网无功电压优化控制意义电力系统无功电压自动控系统无功分布的合理性,电压质量的好坏,电力系统的安全稳定与经济运行直接的影响因素就是系统无功分布的合理性以及电压质量的好坏。
无功不足将造成系统电压的下降,制是对电压合格率进行提高以及降低网损、将系统稳定性有效提高的重要措施和有效手段。
不能使用电设备被充分利用,更严重是能够让系统的整体电压水平较低,如果系统产生比较大的扰动,就可能产生电压低于临界电压,出现电压崩溃的现象,最终造成系统化由于失去同步以及瓦解的事故;无功过剩同样也会造成电压过高,对系统造成以及对设备的安全构成威胁,系统将电压状况恶化,造成设备投资的浪费。
由于无功流动的不合理,会使线路的各种性能都会下降,包括线路的损耗有所增加以及压降增加、其经济性以及安全性同样都会下降。
所以,对于无功电压的调节手段合理的运用,将控制水平提高优化,不但对点烟的质量能有所完善同时还能提高电压的合格率,最终实现将电网的损耗降低,对电力系统运行的经济性以及安全性有效提高。
随着电力系统的发展,电压与无功控制在电力系统中的重要性越来越受到重视。
与此同时,随着竞争机制在电力市场中的引进,电力公司迫切需要提高供电的质量和可靠性,因此电压和无功控制倍受关注,具有重要的理论价值和广阔的应用前景。
二、地区电网无功电压优化控制现状近年来,我国电网使用的最多的是安装于变电站端的VQC装置。
它安装在变电站内部,依照九区图原理,利用硬件或者软件来实现本站内的无功和电压调节设备的动作。
这种方式实现简单且容易操作,可以保证一定的电压合格率和功率因数,但是难以完全实现全网范围的无功电压最优控制。
电网无功优化分时段控制策略论文
电网无功优化分时段控制策略论文【摘要】随着江西省电网系统频繁出现问题,实行无功优化的分时段控制策略刻不容缓,在实时控制中实行的多目标函数不仅能够考虑到电网的受损、电压的质量以及运行的规范等,更重要的是能够根据电网的具体情况及时给出优化方案,减少对电网的损害。
工作人员在无功优化方案之前可以直接进行实地考察,保证方案符合实际的需要,提高方案的实用性和实时性。
一、电网无功优化模型的介绍(一)负荷曲线的分段分析负荷曲线的分段与负荷水平、负荷曲线变化趋势以及调压装置的运动次数紧密相关,调节后的无功功率必须要低于有功功率的损耗,在调节之前要参照无功负荷曲线的分段。
在大部分情况下,无功与有功的变化曲线并没有特别大的区别,有功功率的调节工作可以完全借鉴无功曲线的分段情况。
将无功设备的运作次数固定,分段的个数只要取决于曲线的变化,分段越细,电网消耗的有功就越少,电网的工作效率也就越高。
(二)目标函数以及约束条件在分段与负荷点确定之后,需要采用科学合理的计算方式求出不同的时段电能的消耗,并针对计算的结果来制定未来电量消耗的控制策略,例如选择典型的负荷点参与到优化设计中,两点之间的用电量一定要与时间的分段有直接的关系,确定好电量的目标函数之后需要制定相应的约束条件。
不同时段的电压、补偿电容容量以及调节变压器的使用等等都要符合设计的要求,特别是补偿调节装置,只有处理好不同装置之间的用电情况才能真正实现电网无功优化的目标。
二、电网无功优化分时段控制的具体策略(一)两阶段优化针对江西省的无功电压控制系统的运行情况实行了两阶段优化策略,两阶段的优化主要是调度前的预先优化以及实时优化,预先优化是指通过预测负荷来对整个调度周期进行计算和统计,并将最终的结果作为实时优化的主要依据,实时性调度不仅能够对无功电压系统进行有效的管理和控制,还能避免信息失真,满足电网无功优化的要求。
1、预先优化的计算以及统计预先优化的计算主要依赖于传统的数学模型,根据各种数据来建立目标函数以及约束条件。
含PV节点配电网的无功优化及其控制策略研究
含PV节点配电网的无功优化及其控制策略研究摘要:相对于传统配电网的无功能优化策略尚未成熟的情况下,会出现以下问题传统配电网的无功调节的一般方式都呈现出比较离散的状况,这就将很难实现电压的连续调节。
所谓的PV节点概念就是注入有功功率和节点电压幅值给定不变的节点,一般选有调压能力的发电节点。
但是我们在研究了含PV节点配电网的无功优化问题之后,详细的模拟了含PV节点配电网无功优化模型和列举出了其算法,分析了双馈感应电机的无功发生能力,将含PV节点作为连续的无功调节手段参与配电网无功优化。
关键词:配电网,无功优化,潮流计算,无功补偿点,蚁群算法,分区域,分时段引言对配电网进行无功优化不仅可以改善配电网的电压分布,提高电力用户的电压质量,而且能有效地降低电能在配电网传输中的损耗,从而降低电力运行成本。
潮流计算是配电网无功优化的基础。
1研究背景及意义进入新世纪以来,我国经济发展取得了举世瞩目的成绩,国民的物质文化生活水平也随之获得了大幅的提升,这使得社会用电量不断增加,电网规模不断扩大,而在电力事业不断发展的同时,人们在生活以及生产用电的过程中对配电网的安全性,稳定性和经济性也提出了更高的要求。
无功优化是确保电力系统安全、经济运行的最有效方法之一。
2无功补偿点的研究现状在进行配电网无功优化之前,首先要选择合适的无功补偿点。
传统的无功补偿点确定原则主要包括:第一,选择网络中几个中枢节点,实现对其他节点电压的控制;第二,根据无功就地平衡原则,选择无功负荷较大的节点;第三,为了减少不同电压等级之间的无功流动,对无功功率进行分层平衡;第四,保证网络中的无功补偿不应低于0.7的标准。
将无功功率的二次精确矩作为指标来确定无功补偿点。
3优化算法的研究现状和PV节点的处理技术3.1传统的优化算法传统的优化算法主要有线性规划法、非线性规划法、混合整数规划法、动态规划法等。
1)线性规划法线性规划法(LinearProgramming,LP)由法国数学家J.B.J.Fourier于1832年提出的,其基本思想是在满足线性约束的前提下,寻找线性目标函数的最优解。
配电网无功优化的分时段控制策略
投 入 电 锋 霹 蘑
时
丽
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像这种有着极大变化 的负荷 , 应该在整个变 电站 中进 行调节二 次侧的具体点呀 , 从而更好地控制整个 电压 。加设整个变 电站装载 了必须所需要的各种设 备 , 这就需要整个变 电站 中高压侧 电压保持 图 1 典 型 日负 荷 曲 线 1 图 2 典 型 日负荷 曲线 2 不变。这样使得整个变压器能够发挥 出具 体的压力 调节作用 , 并且 图 1 显示 的整个 取现无功 功率在 1 d的时 间 内没 有明显 的变 对整个 变电站 的补偿也得到了明显的利用 ,进而改善了整个 电压 , 化, 并且可 以将其分为两段甚至三段 、 四段或者五段。 而图 2 显示 的 减少了整个无功功率在具体变压器 中上下运动。 整个无功功率变 化较大 ,并且 明显呈现 出三个不 同阶段 的分段方 3 结 论 本文采用分时段优 化控制的策略 , 对 已装有 补偿 调压装置 的配 式 。并且两种不 同负荷 曲线的有功和无功 的变化趋势基 本相 同。 1 . 2 目标 函数与整个约束性条件 电网,提出了未来 2 4 h 无功 优化 控制 的模 型和算法此算 法较不分 确定了分段 时间以及典型 的负荷点之后 , 通过对 不同阶段进行 段情况f 如直接利用 1 d内 2 4点负荷) 更 易于满足补偿 调压 装置动作 优化 的计算 方式 , 从 而将整个损耗降 到最低 , 通过对全 天不 同阶段 次数和节点 电压的限制 , 顾 及了负荷 的全局变化 , 可 以有效地减小 的优化计算方式来计算 出全天的控制方式。 系统 的有功损耗 , 且控制方便 由算例分析不难得出以下结论 : 1 . 3 变 压 器模 样 的设 置 3 . 1在满足动作次数 限制的条件下 , 分段越多 , 电能损 耗越小 , 因为在整个 配电网的使用过程 中, 损耗主要在整个变压器的损 但 动作 次数的增加会减小补偿 调压装置的寿 P 0 应 根据经济 性和 一般负荷 曲线只有 1 个荷 耗中 占据着大头 , 然 而在前文 中所叙述 的针对无功进行优化 的方法 控制操作 的复杂程度选择适 当的分段数 , 峰和 1 个荷谷 , 可取 2个至 4个分段。 并没有考虑铁耗 , 选择 与整个输 电网解 决算法相 同的模 型 , 而忽略 整个励磁 阻抗 。 本文主要选择的是 图 3的考虑整个变压器铁耗 的模 3 . 2调压变压器根据 负荷变化调节供 电点 的电压不但能降低损 型, 其 中 K为变 比。 耗, 还能减少对补偿 电容 的投资 , 可在规划阶段统一考虑。 3 . 3在配 网中考虑变压器铁耗 , 其优化结果的损耗小 、 电压 质量 2 案 例 的具 体 分 析 本 文的案例选 自一个拥有 1 2 0个节点的实际配电网 , 有 I 1 9条 高 , 且实现简单。 参 考 文 献 支路 , 配给 的变压器一共 有 4 8台 , 峰荷有功负荷 大小 为 2 . 7 1 MW, 整 个系统无功补偿 的电容表具体情况可 以参看表 1 。 【 I I 胡泽春, 王锡凡.配电网无功优化的分 时段控制 策略 [ J 1 . 电力 系统 表 1算例系统 的补偿 电容 自动 化 , 2 0 0 2 , 2 6 ( 6 ) : 4 5 - 4 9 .
工业企业配电网无功电源的两阶段优化规划
的 安 全经 济运 行 、 电压 稳 定 、 少 网 损 、 低 投 资 。文 中提 出 两 阶 段 优 化 规 划 的 思 想 , 运 用 灵 敏 度 分 析 法 确 减 降 即
定 系 统 的无 功 电源 的补 偿 点 , 用 改 进 模 拟 树 木 生 长 算 法求 解无 功 电源 的补 偿 容 量 , 者交 互 进 行 , 到 总体 应 二 达
最 优 。某 工业 用 户 供 电系 统 的优 化 结 果 表 明 该方 法是 可 行 和有 效 的 。
关 键 词 : 力 系 统 ; 功 电源 ; 敏 度 ; 拟 植 物 生 长 算 法 ; 长 点 电 无 灵 模 生
中 图 分 类 号 : M7 4 T 4 文献 标 志 码 : A 文 章 编 号 : 0 3 8 3 ( 0 0 0 — 0 2 0 1 0— 9 0 2 1 ) 20 3— 5
第 2 2卷 第 2 期 21 O O年 4月
电 力 系 统 及 其 自 动 化 学 报
Pr e di s o he CS — oc e ng ft U EPSA
Vo . 2 No 2 12 .
Apr . 2 O O1
工业 企 业配 电 网无功 电源 的 两 阶段Байду номын сангаас优 化规 划
SA ) t ol h a a iy o e c ie o e upp y, a d he nt r c a h o he o s vet e c p ct f r a tv p w r s l n t y i e a te c t r,a he r a he he be t nd t n e c s t s. The r s l fc l uat d a a y i fa f c o y e e prs owe ys e ho s t a h op e e h s e u to a c l i an n l ss o a t r ntr ie p on r s tm s w h t t e pr os d m t od i f a il n fe tv . e sb e a d e f c ie Ke r : po e s s e ; r a tve o e up y; s nstvt y wo ds w r y tm e c i p w r s pl e ii iy; p a owt i ulton a g ihm ; gr l ntgr h sm a i l ort owi ng
低压配电网无功补偿分散配置优化方法
低压配电网无功补偿分散配置优化方法摘要我国目前电网无功补偿主要集中在配电网,而低压配电网补偿较少,以致低压配电网的线损远大于高、中压配电网的线损。
为了取得最大效益,低压配电网无功最优补偿模式,是使功率因数尽可能达到1。
补偿装置作为无功电源,其最佳安装地点宜在最接近无功负荷点的低压配电线路上。
因此,实现低压配电网无功补偿,经济效益远大于高、中压配电网无功补偿。
关键词低压配电网;无功补偿;分散配置优化方法1 导言我国的经济社会迅速发展,不管是城市还是农村与电网的关系日益密切,电网的安全、有效使用随之成为一个重要的课题。
为了保证电力系统的正常平稳运转,就需要根据供电电压的标准符合配电网的控制标准,其中一项行之有效的措施就是对电网进行无功化补偿,保证配电网络的无功平衡,就能够降低对电线的损耗,提高电压质量。
2 低压配电网无功补偿概述电网中感性功率负荷过多时会使得电网的功率因数下降甚至电压失稳,这时为了恢复电力系统正常运行而将无功补偿装置连接在同一电路中,使得能量在两负荷之间相互流通来调节系统的稳定运行。
如此,感性负荷所需要的无功功率可由无功功率装置来适当的补偿。
适当合理的无功补偿对于低压配电网的经济可靠的运行能够起到积极的促进作用,但也会出现过补偿的问题,过补偿反而会危害电网使得电网电压升高,增加电力系统的网损,电压合格率降低以及可能导致用户设备的不能正常运行[1]。
3 常用无功补偿方案的分类3.1 变电站集中补偿集中补偿多用在变电站,为分级平衡电力系统的无功,在变电站设置并联电容器、同步调相机、静止补偿器等集中补偿装置,主要是平衡输电网的无功功率,提高系统终端变电所的母线电压,改善输电网的功率因数,补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。
这些补偿装置一般集中接在变电站10kV母线上,具备易于实现自动投切、利用率高、维护方便等优点。
缺点是对配电网的降压损耗作用非常有限。
3.2 配电网低压补偿配电变低压补偿是目前应用最普遍的补偿方法。
配电网无功优化的分时段控制途径
配电网无功优化的分时段控制途径发表时间:2019-06-17T11:15:25.250Z 来源:《中国西部科技》2019年第7期作者:许佩军[导读] 配电网运行的过程中,电压负荷的合理控制是保障电网运行稳定性的关键内容。
为了提升配电网系统的安全运行,我们有必要借助相应的运算方法,找出最佳的控制措施。
而运算数据的由来则是依据电网日常运行的负荷曲线来确定的,进行电压负荷控制时,可以根据曲线变化规律,判定配电网日运行电压的高峰时段,并且根据各个时段的运行特点,采取有针对性的控制措施,从而实现对配电网系统的无功优化。
下文就从分析无功优化的模型入手,借助国网黑龙江牡丹江垦区兴凯湖电业局有限公司电力行业的快速发展,供电服务质量也有了进一步的提升,但在进行供配电的过程中,会受到多种因素的影响,致使供电安全性和稳定性受到威胁。
要想实现电力行业的健康发展,就必须找出问题根源,从源头上入手,控制安全问题的发生。
基于此,多个专家学者展开了对配电网无功优化的研究,希望可以通过对控制方法的有效确认来提升配电网运行的稳定性,为人们提供更加高效的供电服务。
借助遗传算法对不同运行时段的无功率变化状况进行分析,对比多种控制方法下无功率的变化状况,从而得出最佳的控制方式。
一、无功优化模型的分析1、针对日负荷曲线变化的研究在根据配电网的日负荷状况进行负荷曲线绘制后,可以根据曲线的明显变化,更加直观的对其进行分段操作。
就图1中的曲线变化来看,有功率的曲线和无功率的曲线走向趋于相同,针对此类运行状况进行分段控制时,将其分成两段即可,需要特别注意的是,分段数量越大,无功率控制效率的也就更加明显,可以有效减少无功损耗,但在分段控制的数量越多,系统操作也会越频繁,造成较大的管理压力。
基于此,就图1这种曲线变化形式,仅需将其分成2-3段即可。
图2中两个时段的无功率变化较为明显,通过负荷曲线可以直接看出三个变化时段,为此,仅需分时段控制时,可以将其分成3段。
基于无功优化下的配电网分时段控制策略
基于无功优化下的配电网分时段控制策略
卢明城
【期刊名称】《大科技·科技天地》
【年(卷),期】2012(000)010
【摘要】随着我国科学技术的发展,电力为满足现代社会对供电系统的需求,正在积极的完善和改进现有的技术,基于无功优化下的配电网分时段控制策略就是完善配电网技术的代表。
配电网为了实现改善电压、降低损耗、简化控制的目的,以电荷负载能力以及其变化趋势作为基础,对变电网系统提出了分时段优化控制的策略,并研发了新的模型和算法。
在策略中主用采用了完善过的退火选择遗传算法,运用该算法能够计算出每一段负电荷的最优运行方式,同时明确运行一个工作日所有负荷的运行统计表,该模型易于满足电容器投切和变压器调节的限制。
希望本为对配电电网分时段控制策略的论述分析,能够帮助解决配电运行工作中的难题,从而推动电力业的发展。
【总页数】2页(P72-73)
【作者】卢明城
【作者单位】福建省安溪县供电有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM714.3
【相关文献】
1.基于GPRS的配电网动态无功优化控制策略研究 [J], 陈蒙伟;章坚民;徐谦;吴鑫淼;叶义
2.基于模型预测控制的配电网无功优化控制策略 [J], 顾然;董向明;张海龙;卢文华;王珊珊;蔡伟
3.配电网无功优化的分时段控制策略 [J], 侯健一
4.含光伏发电与储能的配电网基于源—网—荷互动模式下电压安全最优控制策略[J], 肖安南; 张蔚翔; 张超; 邓祖强; 郑跃军; 朱能富
5.基于配电网无功优化的变速恒频双馈风电机群控制策略 [J], 李晶;李建林;许洪华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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配电网无功优化的分时段控制策略
发表时间:2019-03-28T09:08:38.737Z 来源:《电力设备》2018年第29期作者:王龙飞
[导读] 摘要:随着我国用电规模越来越大,对于电网的可靠性和安全性提出了各种的要求。
(国网重庆市电力公司江津供电分公司重庆市 402260)
摘要:随着我国用电规模越来越大,对于电网的可靠性和安全性提出了各种的要求。
配电网无功优化的分时段控制策略的提出可以改善电压情况,可以有效降低电力能源消耗和保障电压的安全稳定,是未来发展的重要趋势。
本文在此对于无功优化的分时段控制方法做了一定的探索,从而更好促进我国电力行业的发展。
关键词:电力行业;配电网无功优化;分时段控制策略
背景:
电力行业的发展对于企业行业的发展起着积极的促进作用,在近几年我国电力行业取得了很大的发展,各种电力技术被广泛应用于我国电力行业,其中配电网无功优化的分时段控制策略可以有效的降低能源消耗,同时能够保障配电网安全可靠性的运行,符合我国可持续发展的原则,是未来配电网重点发展的技术之一。
因此无功功率成为了行业研究的重点领域,本文重要是从负荷曲线,将负荷曲线划分不同的阶段进行研究,从而制定最佳的控制策略,在不同的阶段采取不同的策略,从而更好提高供电网络的安全性和可靠性。
1.配电网无功优化的模型
1.1负荷曲线的分段
大多数配电网模型都是在已知的负荷曲线的条件下进行研究的,因为很容易获得负荷曲线,通过分析负荷曲线模型可以分析出当前网络的负荷水平以及负荷曲线的变化趋势以及对于补偿调压动作的限制次数。
对于符合曲线分段模型来说,如何划区间对于研究制定重要,划分不同的区间往往制定的策略是存在着很大的区别。
但是在分段时要明确自己的目标,采取分时段模型就是通过调整配电网中无功功率的流动来有效降低电网中的有功功率,因此优化目标是有功功率,而无功功率就是变量。
在划分去见识是要以无功功率的变化曲线为变量曲线进行有效划分,同时在划分过程中要兼顾无功曲线的变化情况,尽量保持有功曲线和无功曲线在大体走向上保持一致。
在理论上,满足无功设备工作的前提下,往往区间划分越细,目标函数的优化效果越好,从而使得有功功率越小。
图1:典型日负荷曲线
如上图1所示的日负荷曲线的无功功率在1天之内的变化情况不大,因此可以将负荷曲线分成简单的两段即可,比如可以这样分15:30~7:30为第一段,7:30~ 15:30为第二段,为了提高分时控制的精度也可以分为3段、4段或甚至是5段。
分段区间和复合点在确定之后,下一步就需要明确各个分段区间的计算方法了,然后根据每一段的优化方法之后,通过将这些段最优的方法进行累加求和就可以得到我们设计的最佳的损耗形势,从而到了这一天最小的运行方案,然后在进行有针对性的控制,从而获得这一天的最佳控制方案,使得有功功率得到最小值。
对于我们要优化的第s段区间来说,可以先假设这区间一共有个典型负荷点要参与优化计算当中,那么这一段的优化区间的目标函数就可以表示为如下的函数表达式,如公式1所示。
其中对于两点之间的有功功率本文使用两点之间的有功功率的平均值来近视代替。
公式中表示的是两个负荷点之间的时间间隔,而表示的是区间的划分总数。
2.配电网无功优化控制算法
在获得分段区间和目标优化函数和约束条件之后,就可以选择相应的优化算法进行求解过程。
本文主要采用的加强的遗传算法,这种算法是在模拟退火的遗传算法(MAGA)的基础上加以改进,同时把前推回推法计算配电网潮流的方法有机结合在其中,构成了我们最终
的优化算法。
用退火选择遗传算法对于日负荷曲线中的中间点进行优化求解,通过不断的迭代过程系统最终能够获得一组不同的补偿调压装置的运行方案。
然后在此基础上,用其他的负荷点来验证方案的可行性,从而最终计算出每一个点的最终有功损耗,从而能够很快求解整个系统的最小有功损失值,从而获得最小的电能损耗方案,在此基础上就可以制定科学合理的分时控制策略,从而最大程度提高电压的安全性和可靠性。
3.改进退火选择遗传算法实现方案
遗传算法的实现过程容易,同时能够有效解决有约束条件的求值过程,同时在求解的具体过程中不需要对目标函数进行求导,只需要将连续函数进行离散化,通过迭代来完成最终的求解过程,这样就可以充分发挥计算机的计算能力。
这是因为遗传算法可以有效解决离散问题,已经被广泛应用于电力系统。
本文采用的基于退火选择的遗传算法是在简单遗传算法的基础上改进的,同时在函数中引入了时变因子,将模拟退火的退火因子引入选择操作中,允许父代参加竞争且逐代保存最优个体,具有收敛速度快、全局寻优能力强的优点,具体实现过程主要包含了以下几个过程:
1)编码:本文采用二进制编码方案
2)适应函数 F:主要用来惩罚有功损耗和电压越限,相当于一个正则项。
3)退火选择:这一步主要是构造退火函数,这是迭代的关键步骤,同时它需要满足以下性质,需要随着进化迭代数的增加而趋于0。
4)交叉和变异:本文采用单点交叉、固定交叉率和变异率。
5)迭代停止条件:达到预定的最大进化代数或最优个体的保持代数时,停止优化。
结语
综上所示,配电网无功优化的分时控制方案对于提高我国供电网络的安全性和可靠性至关重要,同时也能够最大程度减少能源的消耗,是符合我国可持续发展战略思想的,本文主要在研究了日负荷曲线的基础上,将无功功率合理划分区段,然后设计合理的优化函数,使用遗产算法就可以得到最优的方案。
希望本文提供的方案对于读者有一定的参考作用。
参考文献:
[1]胡泽春,王锡凡.配电网无功优化的分时段控制策略[J].电力系统自动化,2002,26(6):45-49.
[2]陈华.配电网无功优化的分时段协调控制策略研究[D].广州:华南理工大学,2007.
[3]卢明成.基于无功优化下的配电网分时段控制策略[J].大科技,2012(10):72-73。