提高系统静态电压稳定性无功补偿算法的研究

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1、分类号：TM743密级：不保密UDC：621.3学校代码：11065硕士学位论文提高系统静态电压稳定性无功补偿算法的研究李占峰指导教师马平副教授学科专业名称电气工程论文答辩日期2015年5月30日摘要摘要随着电力系统向大规模、高电压和远距离输电发展，以及电压失稳导致崩溃事故的发生，电压稳定问题越来越引起人们的重视。系统电压的稳定程度与系统中的无功功率是否平衡存在直接关系，系统中无功功率不平衡和不足会导致电压失稳甚至崩溃。无功优化补偿技术是提高系统静态电压稳定性的主要手段。无功补偿算法是一个多目标、多变量、多约束的非线性规划问题，主要研究在满足约束条件时确定补偿地点的位置和补偿容

2、量的大小两个问题。本文首先分析了国内外关于无功优化补偿算法的研究现状，本文主要工作。其次，本文详细的论述了无功功率与电压稳定性的关系，介绍了各种电压稳定性指标算法来确定电压稳定薄弱节点，根据电压稳定极限状态的不同特征，提出了不同的判断指标。讲述了无功补偿的方式和原则，介绍了无功补偿的设备选择。比较了常用的经典优化算法和人工智能算的优缺点。然后，介绍了无功补偿的相关潮流计算，本文在牛顿-拉夫逊潮流算法的基础上，深入研究了潮流雅克比矩阵的特征值和奇异值分析法，确定电压薄弱节点。在无功补偿容量的优化问题上，针对不同的实际要求简单的介绍了几种无功优化目标函数模型,提出了运用数学上的“二

3、分法”逐步逼近最佳补偿容量。最后，本文通过Matlab软件进行仿真计算，验证了此方法在补偿地点的确定及补偿容量的优化的优越性和实用性。关键词:无功补偿；电压稳定；潮流计算；奇异值分析；二分法ⅠAbstractAbstractWiththedevelopmentofelectricalpowersystemtolargepowergrids,extra-highvoltageandwide-areatransmission,andarangeofvoltagecollapseaccidentsresultofvoltageinstability,increasinglyimpor

4、tancehasbeenattachedtotheproblemofvoltagestability.TheVoltagestabilityhasadirectlinkwiththereactivepower,theinadequacyofreactivepowermakeadvanceinvoltagesagandevenvoltagecollapse.Thereactivepoweroptimizationcompensationisoneofefficientmethodstosolveit.Reactivepowercompensationisamulti-object

5、ive,multi-variable,multi-restrictionsnonlinearhybridprogrammingproblem.Themainstudysubjectsishowtochoosethecompensationpositionanddeterminetheeconomiccompensationcapacityundermeetingtheequalityandinequalityconstraints.Firstly,thispaperoutlinesthecurrentresearchstatusofreactivepowercompensati

6、ontechniquesathomeandabroad,andthemaintask.Secondly,theessaystatesdetaileddescriptionofthecloseconnectionsbetweenreactivepowerandvoltage,showsmanyindexalgorithmsofvoltagestabilitytodetermineweakbuses,throughthedifferentstaticsofvoltagestabilitylimittoraisedifferentindicesofcompatibility.Ital

7、sointroducesthemeasuresandmechanizationsofreactivepowercompensation,withit’scompensationequipments.Themeritsanddemeritsoftraditionaloptimizationalgorithmsaswellasintelligentalgorithmarediscussed.Then,thispaperanalyzestheloadflowcalculationsofreacti