考虑N-1方式校验的无功优化规划研究

摘要

电力系统的中心任务是保证电网安全、可靠、经济和优质运行。由于无功缺乏引发电压崩溃乃至大面积电网瘫痪的事故的发生给全球带来了深刻的教训。进行电力系统无功优化规划可以避免无功电源建设的盲目性，是保证电力系统运行安全性、经济性和供电质量的一项十分基础的工作。通常的无功规划只考虑正常运行方式，或者按最大运行方式配置电容器、按最小运行方式配置电抗器。而在电网出现N-1方式下无功电源能否保证电压稳定性却还没有引起足够的重视。 正常运行方式下的电力系统中任一元件(如线路、发电机、变压器等)无故障或因故断开，电力系统应能保持稳定运行和正常供电，其他元件不过负荷，电压和频率均在允许范围内，称为N-1准则。N-1安全准则是电网规划和评价电网在异常状况下的安全性的主要手段。因此在无功规划增加补偿的基础上，很有必要进行N-1方式的检验，看系统中发生事故时，是否有足够的无功备用。 本文先对电力系统无功优化规划的数学模型进行研究，建立了电力系统无功优化规划的非线性数学模型。以年总支出费用最小为目标函数，包括新增无功补偿设备的投资和网络损耗的年运行费，并满足各种运行约束条件，对该非线性规划问题采用灾变遗传算法求解。最后利用基于灾变遗传算法的无功优化软件对潮阳电网进行计算分析，并进行N-1方式检验。 结果表明：经过N-1方式检验的无功优化规划结果可以获得很大的经济效益，并能提高电力系统运行的安全性；在遗传算法中引入灾变算子形成灾变遗传算法，能够在较小的群体规模下提高解群的多样性，从而以更快的速度收敛于全局最优解，成功地解决了无功优化中变量的离散问题，为电力系统无功优化规划提供了一种新算法。

目录

文摘

英文文摘

华南理工大学学位论文原创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1选题意义

1.2研究背景

1.3研究概况

1.4无功优化规划研究的问题

1.5本文研究内容

第二章无功优化规划的数学模型

2.1无功功率平衡与无功规划

2.2无功优化规划的目标函数

2.3约束条件

2.4加入惩罚项的目标函数

2.5本章小结

第三章无功优化规划的改进遗传算法

3.1遗传算法概述

3.2无功优化问题的分组整数编码

3.3操作算子

3.4灾变遗传算法

3.5本章小结

第四章潮阳电网的无功优化规划计算

4.1潮阳电网的基本情况

4.2潮阳电网夏大方式下的初始潮流

4.3规划计算

4.4本章小结

第五章潮阳电网无功优化计算的N-1方式检验

5.1 N-1运行方式概述

5.2潮阳电网N-1方式检验

5.3本章小结

结论

参考文献

在学期间发表的与学位论文内容相关的学术论文

致谢