动态无功优化

摘要： 针对分布式电源和负荷的波动性给配电网带来的电压失稳、越限等电能质量问题,提出一种考虑分布式电源接入的配电网自律-协同控制方案。首先,建立配电网多目标动态无功优化模型,针对其中主、客观因素对优化结果的影响,设计基于熵权与多层次模糊综合评价理论的综合赋权法确定各子目标权重,并以优化结果指导区域内自律控制,实现“全局协同优化”。其次,基于凝聚型层次聚类和动态无功储备指标进行系统分区并自治,实现“分区自律调控”。通过该方案可合理调度分布式电源与传统补偿设备协调运行,实现区域内快速且平滑的自动电压控制,提升配电网电压质量。最后,利用IEEE 33节点系统进行仿真验证,仿真结果表明,所提方案的有效性和正确性。

摘要： 为解决当前大规模新能源入网后,交直流电网电压稳定裕度降低程度大以及特高压直流送端电网电压稳定控制能力欠缺严重的问题,开展特高压送端具备大量新能源电网动态无功配置策略研究,提出了基于量子遗传算法的动态无功优化策略。首先,进行交直流混合系统灵敏度分析,确定一种综合考虑稳态和暂态特性的动态无功配置评价指标;然后,建立基于该指标的特高压新能源电网动态无功模型,实现动态无功优化;最后,将该策略应用于实际电网,通过计算证明该策略具有实用性和有效性。

摘要： 配电网无功优化时,大多数情况下对负荷数据的处理往往只针对某一运行状况下的具体数据,很难对某个运行阶段的多个工况数据进行分类处理。针对上述问题文章提出一种基于卷积神经网络VGG16(Visual Geometry Group Network)的优化方法。首先按台区变压器的容量占比来进行分类,得到轻、中、高三类场景,再利用粒子群算法对每类场景进行优化,得出对应的优化策略。通过仿真验证了本方法对解决台区动态无功电压问题的有效性。

摘要： 提出一种精确计及分布式电源DG特性的配电网动态无功优化的有效方法.根据不同类型DG的运行控制方式,用二阶锥松弛适当处理PQ、PV、PI和PQ(V)4种类型DG的并网潮流约束,将非凸的交流潮流方程近似地转化为凸的二阶锥约束,并通过设置优化目标函数驱使松弛误差趋近于0,把配电网的动态无功优化问题转化为凸的混合整数二阶锥规划问题.降低求解复杂度,提高优化精度,保证全局最优,保证支路电压、电流安全约束同时考虑储能装置,离散无功补偿电容器作用于配电网的约束.以多时段有功网损最小为优化目标,建立计及分布式电源精确特性的配电网动态无功优化模型,根据调度周期内预测的各时段的DG出力和负荷曲线,以IEEE69节点系统为例进行仿真实验,验证所提方法的有效性.

摘要： 为了解决日前动态无功优化中发电机安全运行极限以及控制设备动作次数约束取值的电力系统调度实际问题,根据发电机运行的极限输出范围,把发电机运行的区域划分为3个区,并建立分段PQ数学模型,将日前全天负荷分为24个时段,并对有载调压变压器和并联电容器组联动次数加以限制,建立完整的非线性混合整数动态无功优化模型。仿真结果表明:尤其在发电机进相运行时,所提出数学模型能有效调节发电机的出力,符合机组运行的实际状况;提高控制设备动作次数可减少全网有功功率损耗,但同时频繁的操作会大大提高设备的故障概率,有必要在网损可信接受的范围内寻找合适的联动次数约束值,节约电网实际运行的综合成本,保障电网经济、安全运行。

摘要： 为了能够根据一条10 kV线路全年负荷变化的实际情况,模拟在负荷变化下动态无功优化的处理情况,以投资收益最高为目标函数,并采用罚函数对节点电压越限加以约束,建立一个同时考虑系统经济性和安全性的综合数学模型.对某地区全年的负荷变化样本进行聚类分析和典型场景构建.在此基础上,采用蚁群算法进行动态无功优化计算,确定了最优补偿方案.采用IEEE 33标准节点系统进行验证,仿真结果表明,配电网动态无功优化的综合运行成本更低、网络损耗更小、电压更稳定.

摘要： 随着分布式电源(distributed generation,DG)大量接入,配电网动态无功优化调度难度增加,现有方法存在不足,为此提出一种基于场景法的有源配电网动态无功优化方法.首先运用场景法描述DG出力的不确定性,采用Weibull分布和Beta分布分别构建风速和光照强度模型,通过DG出力公式,将随机问题转换为确定性问题;然后采用蒙特卡洛模拟法抽样和K均值聚类算法将样本聚类成3个典型场景,建立系统日内网损最小、无功补偿设备动作费用与变压器分接头调节代价费用最小为目标函数的多目标动态无功优化模型,并采用改进的多目标粒子群优化(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)算法对该优化模型进行求解;最后用所提方法对改进的IEEE 33节点系统进行仿真,验证其可行性.

摘要： 为了解决日前动态无功优化中发电机安全运行极限以及控制设备动作次数约束取值的电力系统调度实际问题,根据发电机运行的极限输出范围,把发电机运行的区域划分为3个区,并建立分段PQ数学模型,将日前全天负荷分为24个时段,并对有载调压变压器和并联电容器组联动次数加以限制,建立完整的非线性混合整数动态无功优化模型.仿真结果表明:尤其在发电机进相运行时,所提出数学模型能有效调节发电机的出力,符合机组运行的实际状况;提高控制设备动作次数可减少全网有功功率损耗,但同时频繁的操作会大大提高设备的故障概率,有必要在网损可信接受的范围内寻找合适的联动次数约束值,节约电网实际运行的综合成本,保障电网经济、安全运行.

摘要： 针对混合整数非线性规划的电力系统动态无功优化问题,提出两阶段动态无功优化模型以降低计算规模.第1阶段为非线性规划,以系统网损和节点电压偏移综合最小为目标.第2阶段为混合整数规划,在满足设备全天调节次数等约束的基础上,以电力系统网损增量最小为目标.鉴于常规罚函数法处理约束条件会出现罚因子选取不当而影响最终结果的情况,提出混合滤子技术的改进状态转移算法.该算法采用双种群并行搜索方式,将个体适应度和约束违反度构成滤子对作为评价指标以替代罚函数.最后,以IEEE 14节点系统和某地级电网实际系统为例,将所提算法、传统状态转移算法和多种群蚁群算法分别求解模型,通过对比分析仿真结果验证了所提模型与算法的正确性.

摘要： 根据负荷变化,通过动态优化调节有载调压变压器分接头和并联电容器组,是保证电力系统电压质量、降低运行网损的一个重要手段.本文采用Gram-Charlier级数展开理论的半不变量法求解电压越限概率,建立了电压越限风险评估模型;并将运行中的有功损耗转化为由其导致的严重性后果的风险评估模型,在此基础上建立了一种基于运行风险的动态无功优化控制模型.优化过程本文采用了保证控制设备动作次数约束的预优化及实时控制时刻优化的两段式流程,既保证了动作次数的要求,同时保证了结果的准确性和快速性.

摘要： 离散控制设备动作次数约束造成动态无功优化问题的时空强耦合性,提出了配电网动态无功优化空间-时间解耦的一种新方法.根据全天各时段静态潮流计算得到的网损值大小,确定控制设备的预动作时间表,分配各时段的动作权限,从而找出第一个具有最大动作权限的时段.然后进行时间表的逐步动态调整,确定下一动作时段,直到满足动作控制设备的动作约束条件为止.该方法数学模型清晰简单,便于实现,且时刻保证了以网损值最小为依据分配动作时间.优化结果表明能够在完全满足动态次数约束的前提下,整体优化系统的无功,达到有效降低系统在一天内的有功损耗的目的.

摘要： 区域电网常常以一个或多个变电站作为电源向下一级电网供电，相应变电站高压母线被等值处理为虚拟电源。虚拟电源不同于实际发电机，其电压随变电站供电负荷的变化而变化。论文考虑虚拟电源的电压特性以及变电站控制母线的逆调压要求，来建立区域电网的多目标动态无功优化新模型，并采用灵敏度方法将虚拟电源电压表示为供电无功的线性函数。相对常规模型，新模型仍然具有多时段非线性混合整数规划特点，但不含发电机端电压的独立控制变量，且增加了逆调压的中枢点电压控制目标和虚拟电源的功率因数约束，因而更具有实用价值。论文在文献[5]算法基础上结合新模型特点，提出了两阶段动态无功优化启发式混合智能算法，并基于一个实际系统的仿真分析，验证了所建模型和算法的有效性。

摘要： 由于在全天24个时段的动态无功优化模型中加入了变压器分接头和电容器投切开关的全天允许动作次数限制，当采用引入离散惩罚机制的非线性原对偶内点法求解时，其修正方程的维数会随系统规模的增大而急剧增大。通过将修正方程系数矩阵解耦为25个低维线性方程组，并提出一种粗粒度的并行计算方法，并在Windows系统下的MPI并行计算环境下。一个实际14节点系统计算结果表明，所提方法可以有效地提升计算速度。

摘要： 随着电力工业的发展，运行系统日渐向系统稳定临界点逼近，电压稳定已成为影响系统稳定安全的主要问题之一。本文在工程实际应用的背景下，提出了以动态无功优化为基础的电压稳定分析。首先针对失稳故障提出了事故筛选策略，确定系统的关键支路、负荷和节点；利用模态分析技术对动态无功补偿进行选址，通过自主开发的无功优化软件获取最佳补偿容量，最后对补偿动态无功的电网进行电压稳定分析。验证了无功补偿的具有良好的工程效果。

摘要： 考虑系统各点负荷形态变化的无功优化又称为动态无功优化。本文利用负荷分时段控制策略来解决无功设备投切次数限制约束，利用改进遗传方法进行离散控制变量优化，利用预报-校正内点算法进行连续控制变量优化，最终形成了动态无功优化实用化解决方案。仿真计算结果表明，本文所用方法简单有效，形成控制方案方便实用，优化效果明显。

摘要： 动态无功优化是个十分复杂的时空分布非线性优化问题，全局寻优十分困难。论文提出了改进的粒子群优化算法，即把差别进化和死亡罚函数法同粒子群优化算法相结合，用以解决约束优化问题，该算法改善了单一搜索机制易陷入局部最小的不足，克服了处理复杂边界问题的多种不足之处。通过算例验证了改进算法的正确性和有效性。

摘要： 基于近似牛顿方向，提出了一种求解动态无功优化问题的解耦算法。将修正方程解耦分解成若干个独立的子修正方程，并对求得的近似牛顿方向用GMRES(m)算法进行修正，保证了算法的收敛性。以广州鹿鸣电网作为算例进行优化计算，取得了较为理想的结果，并与非解耦算法的结果进行了详细的比较分析，验证了本文算法的正确性和可行性。

摘要： 动态无功优化模型由于加入了变压器分接头和补偿装置投切开关的允许动作次数约束，导致修正方程的维数随着系统规模的增大而急剧增大。本文将动作次数约束转换成调节代价，并与电能损失费用共同构成目标函数，使各时段的优化不再相关。采用计数器实现对动作次数的限制，采用原对偶内点法求解模型，可实现对较大规模电力系统的动态无功优化。

摘要： 本文提出了一种电力系统考虑负荷动态变化的无功优化模型.为了避免设备的频繁操作,动态无功优化模型需要引入变压器抽头和补偿装置投切开关的允许动作次数的约束.现有的做法一般是按全天24时段的预测负荷水平进行全局优化,寻优的难度大.本文提出将控制变量的动作次数约束还原为经济成本,并与当前时段下的能损费用共同构造目标函数,各时段的优化不再相关.实例表明,该模型能恰当地描述负荷动态变化时的无功优化问题.

摘要： 本发明涉及一种适用于电网中风电系统的动态无功设备无功功率优化方法，属于电力系统安全和控制技术领域。首先，各个风电场计算场内所有风电机组无功调节范围和所有动态无功设备的无功功率调节范围，并将计算结果送至风电汇集站；然后，风电汇集站基于当前各个风电场运行状态，生成N个模拟场景，计算出这N个模拟场景下的安全裕度；接着，根据每个场景对应的风电场汇集区域安全裕度，拟合出动态无功设备无功值调节量与风电场汇集区域安全裕度的关系式；最后，基于动态无功设备无功值调节量与风电场汇集区域安全裕度的关系式，计算出当前状态下各个动态无功设备最优的无功设定值。该动态无功储备优化方法可以有效增加风电汇集区域的安全裕度。

摘要： 本发明涉及一种基于动态灵敏度的受端电网动态无功储备优化方法，属于电力系统安全和控制技术领域。该方法首先建立交直流混联系统的微分代数方程，并求取系统的一阶动态灵敏度；然后针对当前状况，建立动态无功储备优化模型，并求解。求解完成后，各动态无功控制设备根据优化结果，进行稳态无功值的调整，如发电机需要在计算出动态无功储备结果后预留出相应的无功储备量。本发明可确保交直流混联电网发生换相失败时仍然能够安全运行，提高电网运行的可靠性。

摘要： 本发明涉及一种适用于电网中风电系统的动态无功设备无功功率优化方法，属于电力系统安全和控制技术领域。首先，各个风电场计算场内所有风电机组无功调节范围和所有动态无功设备的无功功率调节范围，并将计算结果送至风电汇集站；然后，风电汇集站基于当前各个风电场运行状态，生成N个模拟场景，计算出这N个模拟场景下的安全裕度；接着，根据每个场景对应的风电场汇集区域安全裕度，拟合出动态无功设备无功值调节量与风电场汇集区域安全裕度的关系式；最后，基于动态无功设备无功值调节量与风电场汇集区域安全裕度的关系式，计算出当前状态下各个动态无功设备最优的无功设定值。该动态无功储备优化方法可以有效增加风电汇集区域的安全裕度。

摘要： 本发明涉及一种基于动态灵敏度的受端电网动态无功储备优化方法，属于电力系统安全和控制技术领域。该方法首先建立交直流混联系统的微分代数方程，并求取系统的一阶动态灵敏度；然后针对当前状况，建立动态无功储备优化模型，并求解。求解完成后，各动态无功控制设备根据优化结果，进行稳态无功值的调整，如发电机需要在计算出动态无功储备结果后预留出相应的无功储备量。本发明可确保交直流混联电网发生换相失败时仍然能够安全运行，提高电网运行的可靠性。

摘要： 基于改进鲸鱼优化算法的动态重构与无功电压调整的双层优化调度方法，包括以下步骤：建立配电网节点系统；构建出动态网络重构与无功电压调整的主动配电网双层优化调度模型：上层优化模型以配电网综合运行成本最低为目标，采用机会约束规划处理风光出力的随机性问题，以机会约束的动态重构为手段，实现配电网长时间尺度的经济运行；下层优化模型以系统节点总偏差最小为目标，以静止无功补偿、微型燃气轮机和储能出力为控制对象，实现对系统电压质量的优化；采用改进的鲸鱼优化算法与内点法相结合的混合求解策略，对主动配电网双层优化调度模型进行求解。本发明能够极大程度的降低网损和改善电压质量，兼顾了配电网运行经济性和系统电压稳定性。

摘要： 本发明涉及电力变压器保护技术领域，公开了动态无功补偿响应控制方法、系统及动态无功补偿装置。本发明在检测到动态无功补偿装置所连接的变压器的报警信号时生成第一电平信号，检测到报警信号清除时生成第二电平信号，并由电平信号驱动对当前输出电流的积分运算，利用积分输出值与预置电流最大值的差值对装置内置的当前电流性质对应的无功上限进行更新，当前电流性质为容性电流或感性电流，其中由第一电平信号驱动的无功上限迭代更新可以不断减小该无功上限的值，由第二电平信号驱动的无功上限迭代更新可以不断增大该无功上限的值。本发明能够使动态无功补偿装置基于变压器的故障信号来限制无功功率输出，以减小无功冲击对电网的影响。

摘要： 本发明涉及TCR软启动和SVC动态无功补偿装置及软启动和动态无功补偿的方法，装置包括TCR支路、FC支路、启动切换回路、运行切换回路和控制系统；TCR支路包括第一相控电抗器单元、晶闸管阀组单元、第二相控电抗器单元、第一开关和第二开关；TCR支路、启动切换回路和电机依次串联连接，并连接于电网系统母线，运行切换回路并联旁路连接在电网系统母线和启动切换回路之间；当电机启动过程中晶闸管阀组单元为电机的软启动装置，当电机运行或空闲时TCR支路与FC支路作为动态无功补偿装置。本发明适用于高压电机的软启动同时对电网无功动态调节，实现多功能的同时减少设备的投入成本，结构简单，制作和运行成本低，操作维护简便，性能好且稳定可靠。

摘要： 本申请提供了一种用于高压动态无功补偿装置的框架。该框架包括：至少两个功率模块放置面，每个功率模块放置面均包括多个用于容纳功率模块的功率模块容纳单元；以及功率模块散热风道，所述至少两个功率模块放置面设置在所述功率模块散热风道周围。同时，本实用新型还公开了一种高压动态无功补偿装置。

摘要： 本发明公开了一种基于OCD分散式优化的分区动态无功优化方法，在满足无功控制设备动作次数约束的前提下，进行电力系统分区无功优化，将实际的电力系统进行分解，使各个区域独立求解，不需要中央协调层，只需要区域间交换少量的边界信息，简单有效，可以很大程度地接近集中优化的效果，而且，本发明的方法考虑了控制设备的动作次数约束，减少了控制设备的调节次数，具有良好的应用价值。

摘要： 本发明公开了一种基于OCD分散式优化的分区动态无功优化方法，在满足无功控制设备动作次数约束的前提下，进行电力系统分区无功优化，将实际的电力系统进行分解，使各个区域独立求解，不需要中央协调层，只需要区域间交换少量的边界信息，简单有效，可以很大程度地接近集中优化的效果，而且，本发明的方法考虑了控制设备的动作次数约束，减少了控制设备的调节次数，具有良好的应用价值。