電力系統(tǒng)綜合節(jié)能的有功與無功功率協(xié)調(diào)優(yōu)化問題研究.pdf

1、通過電力系統(tǒng)有功功率優(yōu)化，可以達(dá)到降低發(fā)電成本、節(jié)約一次能源的目的；通過電力系統(tǒng)無功功率優(yōu)化，可以達(dá)到降低網(wǎng)絡(luò)損耗、節(jié)約二次能源的目的。而協(xié)調(diào)優(yōu)化電力系統(tǒng)有功與無功功率，可以使電網(wǎng)運(yùn)行的綜合節(jié)能效益最優(yōu)。本文首先通過分析發(fā)電機(jī)P-Q功率極限曲線和輸電線路輸送端功率圓曲線，闡述電力系統(tǒng)有功與無功功率協(xié)調(diào)優(yōu)化的機(jī)理，為后面建立并求解基于電力系統(tǒng)綜合節(jié)能的有功與無功功率協(xié)調(diào)優(yōu)化模型奠定理論基礎(chǔ)。本文以發(fā)電系統(tǒng)總發(fā)電成本最小為目標(biāo)函數(shù)，建立基于

2、發(fā)電側(cè)節(jié)能效益最優(yōu)的電力系統(tǒng)有功與無功功率協(xié)調(diào)優(yōu)化模型。在求解該模型時(shí)，通過節(jié)點(diǎn)類型轉(zhuǎn)換，優(yōu)化控制發(fā)電機(jī)組的無功出力并處理各類節(jié)點(diǎn)的電壓越限問題；通過建立電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)電壓方程及回路電流方程，求解節(jié)點(diǎn)注入功率對支路潮流的靈敏度矩陣；通過定義支路類型，用支路類型轉(zhuǎn)換的方法處理系統(tǒng)支路潮流越限問題。針對“廠網(wǎng)分離”以及節(jié)能發(fā)電調(diào)度背景下單純依據(jù)能耗或成本指標(biāo)進(jìn)行發(fā)電調(diào)度的不合理性，本文利用電網(wǎng)網(wǎng)損指標(biāo)對發(fā)電成本指標(biāo)進(jìn)行修正，以總發(fā)電成本最小

3、以及電網(wǎng)有功功率損耗最小為目標(biāo)函數(shù)，建立基于發(fā)電側(cè)與電網(wǎng)側(cè)綜合節(jié)能效益最優(yōu)的電力系統(tǒng)有功與無功功率協(xié)調(diào)優(yōu)化模型。在求解該模型時(shí)，借助λ乘子把多目標(biāo)優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問題，并通過對Pareto最優(yōu)前沿集上綜合節(jié)能效益最優(yōu)解的定義，求解λ乘子的最優(yōu)值，同時(shí)還提出了λ的近似求解方法以及有網(wǎng)損率約束情況下的λ值求解方法。通過對IEEE-30節(jié)點(diǎn)和IEEE-57節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)系統(tǒng)的算例分析，說明了本文研究工作的有效性。本文的研究成果可以為當(dāng)前電網(wǎng)