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安康10KV城区配电网无功优化的研究

张勋康  
【摘要】:配电网无功优化不但可以提高系统的电压质量,还可以有效地降低有 功损耗,达到使系统安全、经济和高效运行的目的。本文着重研究无功优 化中的两大问题:目标函数和寻优算法。作者采用考虑有功网损费用和无 功补偿装置投资的综合目标函数,并计及不同负荷的运行方式,寻求在电 压、补偿器容量及潮流等约束下,网损与补偿器的经济平衡点,使无功优 化更经济和高效。采用牛顿-拉弗森法进行潮流计算。在此基础上引入了 灵敏度概念,选择灵敏度较高的补偿点,使补偿效益更加明显,并大大加 快了搜索速率。针对遗传算法(GA)应用于求解无功规划优化等复杂非线形 优化问题中容易发生“早熟”和收敛速度慢等问题,本文对算法的进行 改进,采用自适应交叉率和变异率,大大增强了全局寻优能力,使寻优 速度和精度在一定程度上得到了提高。 根据上述模型和算法编写了应用程序,其功能包括:对任意已知网 络拓扑和相关参数的配电网进行潮流分析和灵敏度分析,根据需要选择 补偿节点:可自行调节目标函数各项的费用比例,使之满足实际运行的 需要;可自行调节GA参数,如种群大小、进化代数、补偿点个数和补偿 器容量上下限等等;最后显示补偿结果及补偿后各支路功率、功率损耗、 功率因素和各节点电压等数据。通过对IEEE30节点网络和对安康10KV 配电网的测试验算,证明本义提出的模型和算法是实用有效的。


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