提高系统静态电压稳定性无功补偿算法的研究

摘要

随着电力系统向大规模、高电压和远距离输电发展，以及电压失稳导致崩溃事故的发生，电压稳定问题越来越引起人们的重视。系统电压的稳定程度与系统中的无功功率是否平衡存在直接关系，系统中无功功率不平衡和不足会导致电压失稳甚至崩溃。无功优化补偿技术是提高系统静态电压稳定性的主要手段。
　　无功补偿算法是一个多目标、多变量、多约束的非线性规划问题，主要研究在满足约束条件时确定补偿地点的位置和补偿容量的大小两个问题。本文首先分析了国内外关于无功优化补偿算法的研究现状，本文主要工作。
　　其次，本文详细的论述了无功功率与电压稳定性的关系，介绍了各种电压稳定性指标算法来确定电压稳定薄弱节点，根据电压稳定极限状态的不同特征，提出了不同的判断指标。讲述了无功补偿的方式和原则，介绍了无功补偿的设备选择。比较了常用的经典优化算法和人工智能算的优缺点。
　　然后，介绍了无功补偿的相关潮流计算，本文在牛顿-拉夫逊潮流算法的基础上，深入研究了潮流雅克比矩阵的特征值和奇异值分析法，确定电压薄弱节点。在无功补偿容量的优化问题上，针对不同的实际要求简单的介绍了几种无功优化目标函数模型,提出了运用数学上的“二分法”逐步逼近最佳补偿容量。
　　最后，本文通过Matlab软件进行仿真计算，验证了此方法在补偿地点的确定及补偿容量的优化的优越性和实用性。

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第一章 绪论

1.1 无功补偿的背景、意义和目的

1.2无功补偿技术国内外研究现状

1.3 本文主要的工作

第二章 电压稳定与无功补偿的基本理论

2.1无功功率与电压稳定的关系

2.2无功补偿的方式与原则

2.3配电网的无功补偿设备

2.4 无功功率优化算法

第三章 基于奇异值和特征值分析的电压稳定薄弱节点的确定

3.1潮流计算的数学模型

3.2电压稳定分析的特征结构分析法

3.3 电压稳定分析的奇异值分析法

第四章 基于“二分法”无功优化算法

4.1无功优化的数学模型

4.2“二分法”的无功优化

4.3 方法实现的基本步骤

4.4算法流程图

4.5仿真计算

结论

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢

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