基于序优化和禁忌搜索的配电网在线无功优化

摘要

目前，我国配电网电能损耗大、电压水平低的问题普遍存在。配电网无功优化控制是解决这一问题的有效手段。随着我国对配电网无功优化控制的日益重视，实现配电网在线无功优化并将其集成到配网自动化系统中成为迫切需要。因此，研究实用有效的配电网在线无功优化方法具有重要的理论研究意义和实用价值。另外，分布式发电技术是一种新型的、很有发展前途的发电和能源综合利用方式。分布式发电装置接入配电网对配电系统的网损、线路潮流和节点电压都有很大影响。本文对含分布式发电的配电网在线无功优化进行研究和探讨，研究工作主要包括： 首先，对含有几种典型的分布式发电装置的配电网潮流计算模型与方法进行了详细的研究。给出相应分布式发电装置节点的潮流计算节点处理方式，基于牛拉法构建了含燃料电池和风力发电机的配电网潮流计算方法，给出详细的计算流程。 然后，提出基于禁忌搜索的含分布式发电的配电网无功优化算法。对燃料电池发电作为无功优化控制对象的可行性进行分析，在此基础上，构建含分布式发电的配电网无功优化数学模型，控制对象包括燃料电池的有功和无功注入、变压器的分接头档位、可投切并联补偿电容器的开关状态，使用禁忌搜索算法求解，重点在于对燃料电池发电站控制变量约束条件的处理，通过算例分析结果说明所设计优化算法的有效性、正确性，同时给出了禁忌搜索算法本身参数选择对优化计算时间和寻优精度的影响。 最后，提出基于序优化理论和禁忌搜索算法的配电网在线无功优化方法。根据配电网无功优化和禁忌搜索算法的特点，分别使用序优化中的盲选取规则和赛马规则进行子集选择算法设计，并构建赛马规则所要求的配电网无功优化粗糙评估模型，通过算例分析表明所设计混合优化算法的可行性和有效性。该研究试图为配电网在线无功优化运行的实现提供一种新的思路。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.2.1配电网无功优化研究现状

1.2.2含分布式发电的配电网研究现状

1.2.3在线无功优化的研究现状

1.3本文所作的主要工作

第二章配电网无功优化中的分布式发电

2.1分布式发电技术简介

2.1.1分布式发电的特点

2.1.2几种分布式发电技术简介

2.2含分布式发电装置的配电网潮流计算模型

2.2.1异步风力发电机接口模型

2.2.2燃料电池发电站接口模型

2.2.3同步发电机接口模型

2.3含分布式发电的配电网潮流计算

2.3.1含异步风力发电机的配电网潮流计算方法

2.3.2潮流算法流程设计

2.3.3算例分析

2.4本章小结

第三章含分布式发电的配电网无功优化

3.1燃料电池对配电网无功优化的作用

3.2含分布式发电的配电网无功优化数学模型

3.3基于禁忌搜索的配电网无功优化算法设计

3.3.1禁忌搜索算法简介

3.3.2禁忌搜索算法求解具体流程

3.4算例分析

3.4.1算例数据

3.4.2计算结果

3.4.3计算结果比较分析

3.5本章小结

第四章基于序优化的禁忌搜索无功优化

4.1序优化理论

4.1.1序优化理论概述

4.1.2序优化的基本概念

4.1.3序优化与现代智能优化算法的关系

4.2基于序优化理论和禁忌搜索的配电网无功优化算法

4.2.1“选择”子集S的确定方法

4.2.2配电网无功优化粗糙评估模型的构建

4.2.3禁忌搜索算法HR规则s值确定

4.2.4序优化在禁忌搜索算法中的应用说明

4.3算例分析

4.3.1算例数据

4.3.2计算结果

4.3.3计算结果比较分析

4.4本章小结

第五章全文总结与展望

5.1全文总结

5.2下一步工作展望

附录

致谢

参考文献

作者简介

攻读学位期间发表的文章