配電線路無功補償優(yōu)化配置的研究與圖形化軟件開發(fā).pdf

1、隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展，配電系統(tǒng)的負荷日益增長，無功需求也相應增加。當無功功率不平衡時，將會導致系統(tǒng)電壓降低、電能質量下降、功率因數(shù)降低、線損增加等問題。為了解決以上的問題，保證系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行，必須做好無功補償?shù)囊?guī)劃、建設和管理等各方面的工作。這樣，通過合理的無功補償和無功調度可以：(1)補充電力系統(tǒng)的無功功率使之保持平衡；(2)降低電網(wǎng)中的功率損耗；(3)減少電網(wǎng)中的電壓損失，提高電壓質量；(4)提高電網(wǎng)的輸送能力和設備的利用率

2、；(5)提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，節(jié)省電費支出。 為了最大限度地減少功率的損耗，提高輸電設備的效率，發(fā)揮無功補償裝置的經(jīng)濟效益，無功補償設備的配置應按照“就地補償，分級分區(qū)”的平衡原則進行規(guī)劃。對于配電網(wǎng)來說，其無功補償有3種常用的方式：在變電站10kV母線裝設可分組投切的電容器組實現(xiàn)集中補償；在配電線路上裝設并聯(lián)電容器實現(xiàn)分散補償；在變壓器低壓側裝設可自動投切的低壓無功補償裝置實現(xiàn)就地補償。 本文根據(jù)目前配電網(wǎng)無功補償?shù)默F(xiàn)狀

3、，結合配電網(wǎng)實際結構，主要研究了在配電線路上裝設并聯(lián)電容器補償?shù)膬?yōu)化模型與算法，并在Visio2003的基礎上開發(fā)了配電線路無功補償優(yōu)化配置的圖形化軟件。具體的內(nèi)容和所做工作如下： 1.提出了適用于任意負荷分布或結構形式的配電線路無功補償優(yōu)化配置的數(shù)學模型，并研究提出了有效的算法。該數(shù)學模型以網(wǎng)損最小為目標函數(shù)，以并聯(lián)電容器的補償位置和容量為尋優(yōu)變量，待補償容量及各補償點容量的上下限為約束條件，謀求合理的無功補償點和最佳補償容量

4、。在求解此優(yōu)化問題時，提出了兩層優(yōu)化的方法，內(nèi)層為無功補償位置確定情況下的容量優(yōu)化問題；外層為無功補償位置的優(yōu)化，通過對備選補償點進行組合確定組合方案，然后利用內(nèi)層優(yōu)化方法進行優(yōu)化計算，從所有組合方案中選擇最優(yōu)的一種方案。 2.研究了基于MicrosoftVisio2003圖形軟件的二次開發(fā)技術。根據(jù)本文所提出的配電線路無功補償優(yōu)化配置的數(shù)學模型和算法，以MicrosoftVisio2003為開發(fā)平臺，使用VBA對其進行二次開發(fā)

5、，完成配電線路無功補償優(yōu)化配置的圖形化應用軟件。該軟件包括圖形界面的開發(fā)、數(shù)據(jù)的管理及優(yōu)化計算程序的實現(xiàn)。新開發(fā)的圖形化應用軟件具有功能強大、人機界面友好、操作簡便，圖形效果美觀等特點。 3.設計開發(fā)的軟件實現(xiàn)了理論研究成果向實際應用的轉化，它既可以對配電線路進行無功補償優(yōu)化配置計算，還可以進行線損計算，為線損和無功管理工作提供了有力的工具。通過對實際系統(tǒng)的計算，證明軟件基本達到了預期的目的，該軟件已應用到實際電力企業(yè)中，用于指