配电网无功补偿

ｔ ｍ ｓｌ．ｎ ｅｅ ｐｔｅｍ ｔｅ ｔ ａ ｍｏ ｅａ ｄｓｌｔ ｎａ ｏ ｔｍ．ｈ ｓｒｓｌ ｒ ｍｐ ｓ ｍｓａｈ ｕ ｈｐｅｍｉａｙ ｌ ｍｕ ｒ ｕｓ ａｄｄｖｌ ａｈｍａｅ ｄｌ ｎ ｕｉ ｌ ｒｈ Ｔ ｅｔ ｔｅ ｔｆ ｓ ｌ ｓ ｔ ，ｔｏ ｇ ｒ ｉ ｎｒ， ｅ ｔ ｏ ｈ ｉ ｌ ｏ ｏ ｇｉ ｅ ｕｓ ｏ ａ ａ ｅ ｙ ｅ ｌ ｌ
配 电 网 无 功 补 偿
何宏 曹 晔
（ 昌大学信息工程学院 南
中 图分 类 号 ： Ｍ７ ６ Ｔ ２
江西 南 昌 ３ ０ ３ ） ３０ １ 文章编号 ：０ ８ ９ ５ （０ ２Ｏ８ ０ ５ — ２ １０ — ２Ｘ２ １） — １０ ０
文献标识码 ： Ａ
摘 要 ： 文 采用 固定 并 联 电容 器作 为 研 究 对 象 对 系统 进行 无 功补 偿 ， 利 用 智 能 优化 方 法 得 到 使 配 电 网损 耗 降低 最 大 对应 的 本 并
Ｈｅ ｎ Ｃａ Ｙｅ Ｈｏ ｇ ｏ
（． ｃ ｏ ｌ ｆｎｏｍａｉｎ ｎ ｉｅ ｒ ｇ ａ ｃ ａ ｇ ｎ ｅｓ ｙ Ｊａ ｇ ｉ ａ ｃ ａ ｇ ３ ０ ３ ； １ Ｓ ｈ ｏ ｆｒ ｔ Ｅ ｇｎ ｅｉ Ｎ ｎ ｈ ｎ Ｕ ｉ ｒｉ ， ｉｎ ｘ ｏＩ ｏ ｎ ｖ ｔ Ｎ ｎ ｈ ｎ ３ ０ １）
Ａ ｓ ｒ ｃ ：ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ａ ｆ ｄ ｓ ｕ ｔｃ ｐ ｃ ｏ ｒｔ ｅ ｓ ｄ ｆｔ ｅ ｓ ｓ ｍ ｅ ｃ ｖ ｏ ｒｃ ｍｐ ｎ ａｉｎ ｎ ｉ ｔｌ ｇ ｎ ｐ ｉ ｚ ｔ ｎ ｂ ｔａ ｔ Ｉ ｈ ｓ ａ ｅ ， ｘｅ ｈ ｎ ａ ａ ｉ ｒｆ ｈ ｔ ｙ ｏ ｙ ｔ ｒ ａ ｔ ｅｐ ｗｅ ｏ ｅ ｓｔ ，ａ ｄ ｅｌ ｅ ｔｏ ｔ ｉ ｔ ｏ ｕ ｈ ｅ ｉ ｏ ｎ ｉ ｍｉａ ｏ ｉ
ｈ ｖ ｅｉ ｅ ａｅＶ ｒ ｄ ｉ ｆ ｆａｉ ｉｔ ｎ 电 ｉｎ ｙ ｏ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｄ ＴＳ ｂ ｓ ｄ ｔ ｎ ｍｉｓ ｎ ｎ ｔ ｒ ｐｉ ｌ ｌ ｎ ｎ ｔ ｏ ． ｅ ｓ ｌ ｙ ａ ｄ ｅｅ ｃ ｆ ｅ ｅｏ ｅ ａｅ ａ ｓ ｓ ｏ ｅｗｏ ｋ ｏ ｔ ｂｉ ｈ ｔ ｒ ｉ ｍａ ａ ｉ ｇ ｍｅｈ ｄ ｐ ｎ
此 外 ． 许 多 场 合 禁 忌 对 象 的被 禁 次数 也被 用 于 指 导 搜 索 ， 在 通 用 优 化 方法 合 理地 确 定无 功 补 偿设 备 的安 装 位置 和 补偿 容 量 为 以取 得 更 大 的搜 索 空 间 禁 忌 次 数 越 高 ． 常 可认 为 出现 循 环 搜 了实 现并 联 电 容器 的 优化 规 划 ．根 据无 功 功率 的 负荷 预 测 曲线 中 索 的 概率 越 大 ２ 禁 忌 搜 索算 法在 配 电 网 无功 补 偿 中 的具 体 应 用 、 的一 段 静 态 模 型 ． 降 损 收 益 最 大 为 适 配 值 函数 ． 以 以节 点 电压 约 束 、 偿 容 量 不 允 许 过 补 偿 等 为约 束 条 件 ． 一 种 改 进 的禁 忌 搜 补 用 ２１ 参数 的选 取 ．各 索算 法 来 求 得 电力 电 容 器 的规 划 位 置 及各 节 点 的补 偿 容 量 。 电 容 器优 化 规 划 的 目标 是 ： 确定 两 固定 电容 器 的安 装 位 置 以 １ 禁 忌 搜 索 算 法 、 及 容 量 ． 得 各 个静 态 时 段 内 降 损 收 益 总 和 最 大 ， 使 即配 电 网 损 耗 由 于 配 电 网 无 功 补偿 优 化 规 划 的决 策 变 量 是 并 联 电力 电 容 最 小 。 器 的安 装 位 置 和 补 偿 容 量 ． 都 是 离 散 变 量 ［ 因 此 比 较适 合 运 即 ２ １ 。 （ ） 学 模 型 １数 用 禁 忌 搜 索 算 法 进 行 优 化 规 划 下 面介 绍 一 下 禁 忌搜 索算 法 的 ａ 配值 的选 取 １ 适 原理 。 以规 划 期 内 的 降损 收益 最 大 为 目标 函数 ． 即 Ｍ １１ 忌搜 索 算 法 基 本 原理 ．禁 Ｍａ 厂＝ （ 。 ） ｘ 一 （－１ ３ ） 禁 忌 搜 索 算 法 （ａ ｕＳａｃ Ｔ ｂ ｅｒｈ或 Ｔ ｂ ｏＳａｃ ． 称 Ｔ ） 思 ａｏ ｅｒｈ 简 Ｓ的 想 最 早 由 Ｇｏｅ（９ ６ 提 出 ． 是 对 局 部 邻 域 搜 索 的一 种 扩 展 ， ｌ ｒ１ ８ ） ｖ 它 岍 为某时段内补偿后损耗 电量 ， ０ 为该时段 内补偿前的初始 是 一 种 全 局 逐 步 寻 优算 法 ， 对人 类 智 力 过 程 的一 种 模 拟 『 。 Ｓ 损 耗 电 量 。 电 能 损 耗 包 括 变 压 器 损 耗 和 上 游 输 电线 路 的损 耗 电 是 ３ Ｔ １ 算 法 通 过 引 入 一 个 灵 活 的 存 储 结 构 和 相 应 的禁 忌 准 则 来 避 免迂 量 ． 以根 据 各 个 负 荷 的 预测 曲线 和解 空 间 ． 潮流 计 算 得 出 。 可 南 回 搜 索 ， 通 过 藐 视 准 则 来 赦 免 一 些 被 禁 忌 的优 良状 态 、 而保 并 进 约 证 多 样 化 的 有 效 探 索 以最 终 实 现 全 局 优 化 同其 他 现 代启 发 式 节点电压约 约 束条件： ｉ Ｕ ≤Ｕ ｘ 束 Ｕｍ 瑚 ； ｎ ｉ 方 法 （ 遗 传 算 法 和 模 拟退 火 法 ） 比 ． 忌 搜 索 算 法 的 寻优 能 如 相 禁 力 更 加 突 出 。在 Ｔ ｂ 索 算 法 中 ． 每 一个 试 验 解 都 定 义 了 一 ａｕ搜 对 固定 补 偿 总 容量 在 低 负 荷 时 不允 许 过 补 偿 ： ＜ ，ｎ Ⅱ ｌ ｊ 个邻域 ． 然后 在 此 邻 域 内 搜 索局 部 最 优 解 。和 其 他梯 度 类 型 的算 法 不 同 ．ａｕ法 允 许 将 搜 索 朝 着 使 目标 函 数 退 化 的 方 向 指 引 ， Ｔｂ 这 ２２约 束条 件 的处 理 和 初始 解 的选 择 ． 样 可 以避 免 陷 入 局 部最 优 解 。 ａｕ算 法 的最 基 本 的特 点 是 ： 已 Ｔｂ 将 约 束条 件 的处 理 ： 在 电容器 规 划 过程 中 会 遇到 不满 足 电压 约 束 的情 况 ， 而影 进 经 执 行 过 的移 动 设 置 为临 时 禁 止 ．这样 可 以 避 免 搜 索 重 复 的 空 ６ １ 。 间 禁 忌 准 则 是 用 来 检 验 禁 忌 表 中 的各 移 动 是 否 已 经 达 到 了释 响 优 化 结果 遇 到 不 满 足 电压 约 束 的 解 在候 选 解 中直 接 舍 去［ 初 始解 的选 择 ： 放 水 平 。禁 忌搜 索 法 目标 函数选 取 灵 活 ． 需 求 导 或 求逆 等复 导 无 禁 忌搜 索算 法 的初 始解 对 优 化 结 果 有 很 大 的影 响 ， 因此 初 始 数 数学 运算 ． 以方 便 的引 人 各 种 约 束 条 件 ． 合 于 处 理 混 合 非 可 适 ７ １ 。 线 性 和 多变 量 的 目标 优 化 问题 。与传 统 的优 化 算 法 相 比 ， 它采 用 解 的选 择 是 比较 困难 的［ 在初 始 解 选 取 问 题 上 尝 试 多 种 方 法 ， 给定 节 点 解 的值 或 随 机 产 生 节 点 解 作 为 初 始 值 进 行 比较 ，并 用 了 许 多 独特 的方 法 和 技术 ． 纳起 来 主要 有 以下 几个 方 面 归 （ ） 索 过 程 中能 够 跳 出局 部 最 优解 ． 向解 空 间 的 其 它 区 系 统节 点 算 例 进 行验 证 ． １搜 ・ 转 选择 合 适 的方 法『 圈 。 ３ 算例 分 析 、 域 ， 而 增 强 获得 全 局最 优 解 的 概 率 从 以 ８节 点 配 电 系统 为例 进 行无 功 补偿 的优化 规 划 。配 电线 路 （） 索 过 程 中可 以接 受 较 差 的 解 ， 解 不 是 在 当前 解 的 邻 ２搜 新 共 有 ８个节 点 ． 中 ２个 负荷 节 点 ， 其 ２个 Ｔ接 点和 １ 电源 点 ， 个 个 ３ 域 中 随 机 产 生 。而 是 为 非 禁 忌 对 象 中 的最 佳解 或优 于 目前 最 优 末 梢节 点 。首 端 基 准 电 压 为 １．ｋ 容 量基 准值 为 １０ Ａ ｌ ０６ ｖ， ０ ＭＶ ￣ 。 的解 。 因此 ， 取 优 良解 的 概 率 远 远 大 于 其 他 解 ， 有 较 强 的 爬 选 具 山能 力 ３１算 例 分 析结 果 ． ｌ 转 第 ２ ３页 ） 下 ２
ｍｅ ｄｔ ｒｄ ｃ “ｅ１ｓｏ ｅｌ ｓｄ ｔｂ ｔ ｎｎ ｏｋｎ ｄ ｏｒｓｏ ｄｎ ｅｏｔ ｌｏ ｔ ｎ ｎ ｅｃｐｃｙｏ ｍｐｎ 出０ ｕ ｅｔ ｓ ｆｈ 唱ｅ ｉｒ ｕ ｏ ｅ ｒ ｏ ｅ ｒ ｐ ｎｉｇｔ ｔ ｐ ｍａ ｓｌｉ ． ｄｔ ａａｉ ｆ ｏ ｅ— ｏｅ ｈ ０ ｔ ａ ｔ ｓｉ ｉ ｃ ｅ ｏｈ ｉ ｕｏ ， ｈ ａ ｔ ｃ
最优 节点 解。并在 补偿容量的邻域搜 索方面做 了改进 采用 扩大邻域搜 索范 围以达到全局最优 的效果 用 ＩＥ Ｅ Ｂ的算例得 出的
计 算 结 果证 明 了这 种 方 法 的 可行 性¨ ａ 。
关键词： 电力 系统
配 电 网 无功 优 化
禁 忌搜 索
ｓｉ ｐｌ ｅｄ ｍ ｉ ｆｉ Ｓｋｉｓ ｌ ＦＯｒ Ｄｉ ｌ ｓｔｒｂｕｔｉ ｉ ｏｎ ｅ￣ ｏｒ Ｎ ｗ ｋｓ
ｓｔ ｎ ｎ ｉｈ ｏ ｈ ｏ ａ ｃ ｒ ａｈ ｓｂ ｅ ａｌ ｅｇ ｂ ｒ ｏ ｄ ｓ ｒ ｈ ａｅ ａ ｅ ｎ ｉ ｒ ｖ ｄｂ ｘ ａ ｄｎ ｅｓ ｏ ｅ ｏ ｅｇ ｂ ｒ ｏ ｄ。 ａｃ ｒ ｅ ｃ ｉｖ ｈ ｌ ｂ ｌｏ — ｏ ． ｅ ｍｐ ｏ ｅ ｙ ｅ ｐ ｎ ｉ ｇ ｔ ｃ ｐ ｆ ｉ ｈ ｏ ｈ ｏ ｓ ｒ ｈ ｉ ｏ ｄ ｒｔ ａ ｈ ｅ ｅ ｔ ｅ ｇｏ ａ ｐ ｈ ｎ ｅ ｎ ｏ
在 已确 定 的 网架 结 构基 础 上 ．根据 网络 中无 功 负荷 的分 布 情 况 ．
Hale Waihona Puke Baidu， ．
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对 湿度 ７ ％ Ｏ 自然 光 照 ． 期 ５ １ ５ ８ ％， 后 ～ ０ｄ温度 ２ ～ ８℃ ， 对 湿 生 规 律 ． 时 进 行 封 同杀 虫 桑 园 病 虫 害 防治 做 到 “ ７２ 相 及 三统 一 ” 即统 时 间、 一 用药和统一 浓度 ， 求冬伐后 做好桑 园清园工作 ， 统 要 度 ８ ％～ ５ ． ８ｈ长 光 照 。专 职催 青 员 每 天 要 做 好 胚 子 检 查 工 ０ ８ ％ １ 作 ． 胚 子 发育 程 度 和催 青 标 准 对 温 湿 度 和 光 照进 行 调 节 ， 使 养 蚕 结 束 后 夏 伐 、 伐 前 封 同杀 虫 ， 按 促 冬 降低 越 冬 虫 口密 度 ， 到 “ 做 治
Ｋｅ ｆ ：ｏ ｒｓｓｅ ，ｉｒ ｕｉｎｓｓ ｍ， ａｔ ｅｐ ｗｅ ｐｉ ｚｔ ｎ ｔｂ ｅｒｈ ｙＷＯ１ ｐ ｗｅ ｃｍｓ ｓ ｉ ｔ ｙｔ ｒ ｃ ｖ ｏ ｒｏ ｔ ａｉ ， ａ ｕｓａｃ ； 拈 ｙ ｄ ｔｂ ｏ ｅ ｅ ｉ ｍｉ ｏ
配 电 网补 偿 装 置 的优 化 主要 包 括规 划优 化 和 运 行 优 化 两 大 （） 合解决多变量 、 线性 、 连续 、 约束的全局优化 问 ３适 非 不 多 类 。无 功 补偿 优化 规 划 是 电力 系 统规 划 的基 本 要求 Ｉ 其任 务 是 题 示 出 独 特 的优 越 性 。 ｎ 显