电力系统电压稳定与无功优化的研究

摘要

系统的无功/电压控制能够有效地保障电网的正常运行，确保系统的经济性和电压稳定性，杜绝电压崩溃的现象发生。本文系统研究了无功优化和电压控制问题，对它们之间的关系作了介绍，建立了系统的无功优化模型，设定其目标函数以及约束条件。主要研究重点放在系统的分区无功控制问题和无功功率补偿设备的配置问题。
　　电压的分级控制基于现代电网规模越来越大的基础上最有效的电压控制方法，将整个系统分成若干个子区域，并分别进行调控，其主要问题是如何进行系统分区。本文提出的在靠近系统电压临界点附近进行系统分区的方法，考虑了有功功率和无功功率对节点电压的综合作用，以空间距离定义电气距离，方便更好的判断耦合性的强弱，最后用改进的动态分区法对系统进行分区计算。
　　对无功补偿装置在系统内进行科学的配置可以有效地保持系统的无功平衡。主要研究了系统无功补偿设备的配置问题，它含有选择安装位置、配置数目、容量大小三个问题。因为系统的电压/无功控制是分区进行的，无功补偿设备的安装位置可以由无功补偿主导节点来确定。建造优化模型，通过迭代计算得到无功补偿节点的位置。并对上述方法进行算例分析，可以证明此方法的实际效果和相对于其他方法的优越性。然后通过对系统稳定性以及经济性的综合考虑，提出选择无功装备配置数目的方法，确立无功补偿容量选择目标函数，建立优化模型。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 电压与无功功率的关系

1．1．2 负荷无功功率对节点电压的影响

1．2．2 无功功率对维持电压水平有着决定性作用

1．2．3 系统的无功功率平衡

1．3 电压稳定与无功优化的研究现状

1．4 本文的主要研究内容

2 无功优化的实现方法

2．1 无功优化的基本内容

2．2 无功优化模型

2．2．1 无功优化的目标函数

2．2．2 约束条件

2．3 无功优化方法

2．4 无功调节设备

2．5 小结

3 电压无功优化控制

3．1 电压三级控制原理

3．2 无功 ／电压控制分区

3．2．1 关于分区的定义

3．2．2 电气距离

3．2．3 分区方法

3．3 分区点

3．3．1 分区点概念

3．3．2 负荷的最危险上升方式

3．3．3 电压稳定临界状态

3．3．4 PV节点的处理

3．3．5 主导节点选择

3．3．6 算法流程

3．4 算例分析

3．5 电压控制器

3．6 小结

4 无功补偿设备的优化配置

4．1 无功源配置位置

4．1．1 基本原理

4．1．2 无功补偿主导节点

4．1．3 优化模型

4．1．4 求解算法

4．1．5 算例分析

4．2 配置数优化选择

4．3 容量的优化选择

4．4 小结

5 结论与展望

5．1 本文的总结

5．2 未来工作的展望

参考文献

致谢

作者简介