含波动负荷电力用户无功问题与治理方案研究

摘要

本文重点研究了随着工业大用户及高速铁路等特殊负荷规模不断扩大，波动负荷对电网和用户电压质量的影响愈发凸显的问题。传统的无功优化方法通常不考虑负荷的变化，以系统的一种确定性状态来进行。由于各种波动负荷的功率变化规律各不相同，在多个波动源共同作用时，难以用一种确定性的状态进行统一描述，导致采用确定性状态进行的优化规划结果在系统的多种运行状态中难以实现综合最优，存在无功优化方案不能满足系统多种运行状态和经济性要求的问题。
　　本文以波动特性显著的电力用户为主要研究对象，分析了负荷波动给电力用户带来的电压偏差和电压波动的电压质量问题，并对波动负荷情况下无功补偿的布点与配置方法进行了研究。首先，根据不同电力用户负荷功率的历史数据和相关理论分析，对波动负荷的功率特性进行不确定性建模，得到负荷功率分布的概率密度函数;其次，以负荷概率模型为基础，采用蒙特卡洛与两点法两种方法实现概率潮流计算，通过分析电力系统支路功率和节点电压的期望与方差，以功率损耗作为用户无功优化的经济评价指标，以电压水平和波动情况作为技术评价指标;进而研究含波动负荷的电力用户电压质量治理问题，以灵敏度法选择初始无功补偿位置，在此基础上综合考虑设备投资成本、用户的经济效益和电压质量的治理效果等多种优化目标，优化无功补偿容量配置方案。通过以上的研究，解决了负荷波动的电力用户无功补偿的优化布点与定容问题，为更进一步提高电力用户电压质量并同时带来节能降耗的经济效益奠定了基础。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 波动负荷功率不确定问题对电力用户的影响

1．2 基于概率潮流的无功优化方法的提出与应用

1．3 本文主要工作

2 电力用户波动负荷的不确定性建模

2．1 不同类型负荷的概率模型

2．1．1 工业电力大用户负荷概率特性

2．1．2 牵引站负荷概率模型

2．2 概率分布函数的参数估计

2．3 某煤矿负荷的概率模型建立

2．4 本章小结

3 考虑波动负荷概率模型的潮流计算

3．1 前推回代的潮流计算方法

3．2 基于蒙特卡洛法的概率潮流实现方法

3．3 两点估计法的概率潮流计算理论

3．4 应用蒙特卡洛法与两点法的潮流算法

3．5 本章小结

4 基于概率潮流的无功优化

4．1 无功优化数学模型配置

4．2 基于灵敏度计算的补偿位置选定方法

4．3 优化模型求解——遗传算法

4．3．1 遗传算法算子设计

4．3．2 遗传算法改进

4．4 遗传算法在无功优化中的应用

4．5 考虑负荷波动的与传统确定性无功优化计算结果对比

4．6 本章小结

5 本文工作与存在的问题

5．1 本文工作

5．2 本文所存在的问题

参考文献

作者简历

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