交真流輸電系統(tǒng)無功優(yōu)化研究.pdf

1、隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和電力市場(chǎng)的逐漸開放,電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行受到越來越多的關(guān)注,利用合理、系統(tǒng)的無功調(diào)節(jié)手段對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無功優(yōu)化,不僅能有效保證電壓質(zhì)量,而且能提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性,降低電能損耗,充分發(fā)揮電能的經(jīng)濟(jì)效益。
　　 隨著高壓直流輸電的發(fā)展,直流輸電由于其經(jīng)濟(jì)性以及運(yùn)行特性等方面的突出優(yōu)點(diǎn),近年來在大容量電能傳輸中得到廣泛應(yīng)用。利用直流輸電與交流輸電相互配合進(jìn)行交直流混合輸電已成為各區(qū)域電網(wǎng)之間進(jìn)行互聯(lián)的主

2、要輸電方式之一。在交直流輸電系統(tǒng)中,如何通過對(duì)直流控制量和交流控制量合理地進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度,使其經(jīng)濟(jì)性或安全性達(dá)到最優(yōu)是交直流輸電系統(tǒng)的研究中值得關(guān)注的重要問題。
　　 本文的無功優(yōu)化是建立在交直流混合輸電系統(tǒng)的模型之上,綜合考慮直流輸電的常用運(yùn)行方式,通過對(duì)直流電壓、直流電流、傳輸功率以及換流器控制角等直流控制量和交流側(cè)發(fā)電機(jī)端電壓、可調(diào)變壓器分接頭及無功補(bǔ)償容量等交流控制量進(jìn)行合理配置,達(dá)到整個(gè)交直流輸電系統(tǒng)的有功網(wǎng)損最小的目的

3、,并且使系統(tǒng)的各節(jié)點(diǎn)電壓、發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的無功出力等都在合理的范圍內(nèi)。
　　 在此基礎(chǔ)之上,通過對(duì)無功優(yōu)化的經(jīng)典算法、人工智能算法以及混合尋優(yōu)算法進(jìn)行研究提出了內(nèi)點(diǎn)法與粒子群算法結(jié)合的混合尋優(yōu)策略。由于內(nèi)點(diǎn)法尤其是預(yù)測(cè)-校正原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法具有較快的尋優(yōu)速度并且對(duì)系統(tǒng)的規(guī)模不敏感,尤其是在計(jì)算大規(guī)模規(guī)劃問題時(shí)優(yōu)點(diǎn)尤為突出,但是處理離散變量較為困難；而粒子群算法作為一種新型的群智能優(yōu)化算法相對(duì)同類人工智能算法來說也具有較快的尋優(yōu)速度,而且

4、操作簡(jiǎn)單,易于處理離散變量,但是在處理大規(guī)模問題時(shí),粒子容易缺乏多樣性而陷入局部最優(yōu)。本文的尋優(yōu)策略是將交直流無功優(yōu)化問題分解為連續(xù)優(yōu)化和離散優(yōu)化兩個(gè)子問題,結(jié)合兩種算法的特點(diǎn),用兩種算法交替進(jìn)行求解。算例表明,本文的混合尋優(yōu)算法具有較好的收斂性和較快的尋優(yōu)速度；能夠很容易地處理離散變量；并且算法中只是用粒子群算法來進(jìn)行離散優(yōu)化子問題的求解,與單純用粒子群算法處理整個(gè)優(yōu)化問題比較,相當(dāng)于減小了問題的規(guī)模,粒子更容易尋找到全局最優(yōu)解。

5、r>　　 本文還通過算例對(duì)采用不同的直流運(yùn)行方式的交直流輸電系統(tǒng)進(jìn)行無功優(yōu)化計(jì)算,算例表明采用不同的直流運(yùn)行方式,其無功優(yōu)化結(jié)果是不同的,例如采用整流側(cè)定電流控制-逆變側(cè)定熄弧角控制,則系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性較好,優(yōu)化結(jié)果即有功網(wǎng)損最小,而對(duì)于相同的系統(tǒng)采用整流側(cè)定觸發(fā)角控制一逆變側(cè)定電流控制,則系統(tǒng)的安全性較好,即節(jié)點(diǎn)的電壓水平較高。因此實(shí)際的系統(tǒng)運(yùn)行中,需要根據(jù)對(duì)于系統(tǒng)的不同運(yùn)行需求合理的選擇直流輸電的運(yùn)行控制方式。
　　 總之,隨