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配电网络电容器投切控制算法的研究

程晓东  
【摘要】: 本文对辐射状配电网络的电容器投切控制问题进行了深入的研 究,在前人研究成果的基础上,提出了采用前推回推法计算配电网 络潮流以及对配电网络补偿电容器的就地模糊控制算法和全局优化 控制的逐次线性规划算法。 本文针对配电网络环网结构开环运行的特点,提出了应用深度 优先搜索策略对配电网节点进行排序,形成先排父节点再排子节点 描述网络拓扑结构的链表。在此基础上,本文根据支路电压方程推 导了前推回推法配电网络潮流计算的代数迭代公式以及相应收敛判 据。算例分析证明,该算法具有可靠的收敛性、计算的稳定性和快 速性,它可以作为配电网络其他分析计算的基础。 在配电网中布置有许多并联补偿电容器组,它们在网络经济运 行中所起的作用不同和运行现场的技术条件不同,它们的实时运行 控制采用不同的控制方式和控制算法。本文提出应用模糊控制技术 实现对电容器组的就地投切控制,为其设计了模糊控制器,并深入 地研究了其响应特性。从模糊控制器响应特性平面可以看出,与传 统的“九区图”控制相比,它对投切中的振荡和拒补偿等不足都有 所改进。 为了实现全局优化控制,本文将一个非线性混合整数规划优化 控制模型逐次线性化成增量形式后求解,即逐次线性规划法。在求 解过程中,结合了线性规划模型算法程序Lindo6.1,并引入迭代步 长控制系数k,对控制变量的增量作有效的调整,同时,选取就地 无功平衡点作为迭代初值。算例分析证明,本文所求补偿电容器组 投切控制的优化解基本上接近全局最优解,且它具有计算速度快、 鲁棒性好等特点,非常适合电容器组实时优化投切控制。


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