全網(wǎng)優(yōu)化分布式電壓無(wú)功綜合控制系統(tǒng)研究.pdf

1、配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)直接面向用戶的重要環(huán)節(jié)，配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化對(duì)于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和用戶供電有著重要的作用。電壓是電能質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，而網(wǎng)損也是電能企業(yè)的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。為了提高電壓質(zhì)量，降低電能損耗，本論文針對(duì)我國(guó)地區(qū)電網(wǎng)的狀況和特點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)電壓無(wú)功優(yōu)化控制進(jìn)行了深入的探索和研究；論文結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，分析了變電站無(wú)功優(yōu)化的模型和控制規(guī)律。探討了電壓無(wú)功優(yōu)化的算法，利用直接非線性原一對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法尋優(yōu)求解；同時(shí)還提出了分布式控制的電壓

2、無(wú)功控制模式，并開發(fā)出了相應(yīng)的系統(tǒng)。具體的研究?jī)?nèi)容包括： 1、在變電站各級(jí)電壓無(wú)功綜合控制的基礎(chǔ)上，提出了一套無(wú)功優(yōu)化計(jì)算及分布式控制的理論和方法。其基本思路是：主站通過(guò)通信子系統(tǒng)獲取各變電站的開關(guān)狀態(tài)和負(fù)荷信息；然后利用無(wú)功優(yōu)化模型及擴(kuò)展內(nèi)點(diǎn)算法進(jìn)行全網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化計(jì)算，提出變電站電壓無(wú)功控制裝置整定方法。同時(shí)，根據(jù)電網(wǎng)分區(qū)分布式并行無(wú)功優(yōu)化的特點(diǎn)，將多Agent技術(shù)與算法結(jié)合，構(gòu)建了一種新型的基于多Agent技術(shù)的分布式無(wú)功電壓

3、優(yōu)化控制系統(tǒng)。本文采用了適合于我國(guó)電力系統(tǒng)特點(diǎn)的三級(jí)無(wú)功電壓控制系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了分層分布式的多Agent系統(tǒng)，介紹了系統(tǒng)的功能和運(yùn)行機(jī)制。 2、通過(guò)分析電壓無(wú)功優(yōu)化研究現(xiàn)狀，總結(jié)以往優(yōu)化算法優(yōu)缺點(diǎn)，得到了當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)優(yōu)化算法的要求，即算法應(yīng)適應(yīng)電力系統(tǒng)分布、分散的特點(diǎn)，適應(yīng)電力市場(chǎng)發(fā)展的需求，能夠快速收斂，數(shù)據(jù)通信量少，便于實(shí)現(xiàn)。針對(duì)上述要求，本文建立了電壓無(wú)功控制的分區(qū)等值模型，將大電力系統(tǒng)分解成簡(jiǎn)單的小的子電力系統(tǒng)，各

4、子系統(tǒng)通過(guò)互連節(jié)點(diǎn)的聯(lián)系可以并行求解得到全局無(wú)功最優(yōu)解。 3、采用直接非線性原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)算法處理電壓無(wú)功優(yōu)化控制這一帶有非線性約束的大規(guī)模混合整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題，即從內(nèi)點(diǎn)出發(fā)，沿可行方向求出使目標(biāo)函數(shù)值下降的后繼內(nèi)點(diǎn)，再?gòu)牡玫降膬?nèi)點(diǎn)出發(fā)，沿另一個(gè)可行方向求出使目標(biāo)函數(shù)值下降的內(nèi)點(diǎn)，重復(fù)以上步驟，得出一個(gè)由內(nèi)點(diǎn)組成的序列，使得目標(biāo)函數(shù)值嚴(yán)格單調(diào)下降，當(dāng)滿足終止準(zhǔn)則時(shí)停止迭代。討論了內(nèi)點(diǎn)法在求解過(guò)程中需要注意的幾個(gè)問(wèn)題，即修正步長(zhǎng)的選擇及障

5、礙因子的確定等。此外還討論了一種改進(jìn)的預(yù)測(cè)校正原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)算法基本原理，即在原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)算法的基礎(chǔ)上引入預(yù)測(cè)及校正環(huán)節(jié)以充分利用互補(bǔ)松弛條件的二次性，并利用預(yù)測(cè)過(guò)程的結(jié)果動(dòng)態(tài)確定向心參數(shù)的取值，以較好地協(xié)調(diào)解的最優(yōu)性及可行性之間的關(guān)系，改善算法的收斂性能。 4、根據(jù)上述理論，開發(fā)了全網(wǎng)優(yōu)化分布控制式電壓無(wú)功綜合控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)在棗莊電網(wǎng)運(yùn)行期間，獲得了很大的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償有效降低系統(tǒng)線損，改善電能質(zhì)量，自動(dòng)有載調(diào)壓，提