肇庆农村配电网无功补偿优化研究及辅助软件开发

摘要

电压是电能质量的主要指标。通过电力系统无功功率的优化控制可以大大改善电压的稳定性，减少线路损耗，提高系统的经济性和安全性。因此，无功优化研究一直为有关人员所关注，并提出了许多无功优化的方法，如线性规划法，非线性规划法，混合整数规划法等传统的数学规划法，以及近年来出现的遗传算法、禁忌搜索等“现代启发式”全局搜索算法。通常常规数学规划法往往需要某些假设条件，且只能获得局部极值点，而启发式算法可以有效地补充传统数学规划法的不足。 该文给出了电力系统无功优化的基本模型，包括目标函数、功率方程约束和变量约束。列举了现有的电力系统配电网潮流计算和无功优化的方法，并将其与经济指标有效的结合在一起。 该文根据肇庆地区农村电网现状用遗传算法和无功矩法分别对肇庆市两条配网线路进行了优化计算。其中，遗传算法考虑了无功补偿的投资费用，并以年支出费用为目标函数。而无功矩法并未考虑电容器投资费用。由于遗传算法是启发式算法，在进行电力系统无功优化计算时，都要多次计算潮流，随着系统规模的增大，其计算时间也会相应增加。 文章最后根据肇庆供电分公司的基本情况，开发出基于AutoCAD的肇庆电网无功优化图形平台。实现配网连接图的可视化，并将配网潮流计算结果和无功优化结果在图形界面显示。软件后台的无功优化计算采用上述研究的遗传算法。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1电力系统无功优化的目的和意义

1.2电力系统无功优化基本数学模型

1.3无功优化方法综述

1.4肇庆电网无功优化图形平台的开发

1.5本文的主要工作

第二章肇庆农村配电网无功优化补偿现状

2.1肇庆电网简介

2.2肇庆农村配电网无功电源分布简况

2.3肇庆农村配电网无功补偿方案分析

2.3.1无功补偿装置

2.3.2补偿配置方式

2.3.3控制方式

2.3.4补偿方案选择

2.4本章小结

第三章配电网潮流计算

3.1配电网潮流算法简介

3.2配电网潮流算法的比较

3.3负荷数据的采集

3.4线损计算

第四章配电网无功补偿优化算法及经济评价

4.1动态规划法

4.2遗传算法的特点及分析

4.3无功矩法

4.4无功补偿优化的经济评价

4.5本章小结

第五章算例及其分析

5.1无功优化的目标函数

5.2肇庆市金南线62节点系统

5.3本章小结

第六章肇庆电网无功优化图形平台的开发

6.1可视化配电网综合管理系统的基本结构

6.2图形平台及图元数据建模

6.3网络平台

6.4配电网拓扑分析

6.5配网图形绘制

6.6理论计算

6.7本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢