含风电机组交直流混合电力的系统无功优化的研究

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1、C1assifiedIndex：TM715U．D．C：621．3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchonReactivePowerOptimizationinAC·DCPowerSystemwithwindturbineCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：School：DateofDefence：。肋妇eAssociateProf．RuifengShiSeniorengineer．PanXiongMasterofEng

2、ineeringSystemEngineeringSchoolofControlandComputerEngineeringMarch，2012Degree-C。nferring．Ins；tituti。n：NoI‘thChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《含风电机组的交直流混合电力系统无功优化研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要

3、贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名巧嘲日期：二D垃年3月呷日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《含风电机组的交直流混合电力系统无功优化研究》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位

4、论文属于(请在以上相应方框内打“v”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密口作者签名：关竭日期：扬脸年3月2宇日导师签名：＼期：弦·拜弓月≯7日摘要．风电和直流输电的应用日益广泛，但风电机组并网运行时需要吸收大量的无功功率，交直流混合系统的换流器工作时也需要消耗较多的无功功率，传统的无功优化方案已不能很好的适应现今复杂的电网结构，因此需要根据风电机组运行特性，交直流混合系统的特点，确定合理的无功优化方案来降低网损、提高电压质量和系统稳定性。由于无功优化是一个多变量多约束的非线性规划问题，控制变量既有连续变量又有离散变量，优化过程非常复杂，本文采用了智能优化算

5、法中的粒子群优化算法来求解；针对基本粒子群优化算法容易陷入局部最优的缺点，引入混沌变量，利用混沌系统的随机性、遍历性和规律性，提高种群的多样性，较好的避免早熟问题，改进的混沌粒子群算法更易于找到全局最优解。针对风电并网引起的电压波动问题，选取传统的网损最小为目标函数的同时考虑系统的电压稳定裕度，使无功优化后系统具有较好的经济性和安全性；由于风速的随机性，应用场景分析法利用风速的统计特征将不确定的场景转变为多个典型场景进行无功优化，可以获得期望值意义上的最优；最后利用含风电机组的IEEEll8节点系统进行算例分析，验证了所提模型及算法的有效性。研究成果对于地区电

6、网无功优化、降低网损、及可靠运行具有理论和实际指导意义。关键词：无功优化；粒子群优化算法；风力发电；交直流混合系统；场景分析法华北电力大学硕士学位论文AbstractApplicationofwindpowerandDCpowertransmissionincreaseswidely．Whenwindturbineconnectedtothegrid，theyneedtoabsorbalargeamountofreactivepower．TheinverterACandDCsystemsalsoneedtoconsumesomereactivepowerwhe

7、nthey’rerunning．Traditionalreactivepoweroptimizationisnotwelladaptedtotoday’Scomplexgridstructure．SoitisneedtodeterminereasonablereactivepoweroptimizationtoreducegridlossesandimprovevoltagequalityandsystemstabilityaccordingtocharacteristicsofwindturbineoperatingandACandDCsystems．The

8、reactivepoweroptimi