基于电压合格率模型的地区三级电压无功优化策略

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1、硕士学位论文基于电压合格率模型的地区三级电压无功优化策略作者姓名俞龙飞学科专业电力系统及其自动化指导教师刘前进副教授所在学院电力学院论文提交日期2018年4月Three-stagevoltageandreactivepoweroptimizationstrategyforregionalpowergridbasedonvoltagequalificationratemodelADissertationsubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YuLongfeisupervisor：Prof.L

2、iuQianjinSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM7学校代号：10561学号：201520110990华南理工大学硕士学位论文基于电压合格率模型的地区三级电压无功优化策略作者姓名：俞龙飞指导教师姓名、职称：刘前进副教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：电力系统及其自动化研究方向：电能质量分析与控制论文提交日期：2018年4月21日论文答辩日期：2018年6月3日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：孟安波委员：余涛汪娟娟刘前

3、进牛海清摘要传统的电压调控策略中，地区的电压无功优化只需要考虑保持各母线电压在合格范围内，母线下面的各级电网则根据上级电压进行电压调控。但在实际运行中，中低压配电网的电压调控能力往往不足以无法保证其电压合格率，需要上级电网根据下级电网的实际需求调节其电压。因此，在中压母线电压合格时，其下面的低压配网台区电压依然存在较多不合格的情况。地区电网电压无功优化和台区电压合格率优化之间缺乏协同机制，母线电压基本属于盲调。因此，要全面提升台区电压合格率，必须进行台区、中压片区和地区电网的三级电压无功优化。地区电网三级优化需要进行反复的输电网

4、与配电网的联合潮流计算，为缩短潮流计算所需的收敛时间，本文首次提出了基于配网潮流特性等效拟合的输配网全局潮流计算方法。首先，详细分析配电网等效拟合的原理，构建考虑电压功率特性的配网潮流拟合函数；然后建立主从分裂与主从合并交替使用的输配网潮流计算模型。该方法以配网拟合结果和主从迭代精确结果交替作为边界点协调信息，无需每次潮流计算都进行主从迭代，减少了潮流计算量，加快了潮流收敛。仿真算例验证了所提方法的可行性和有效性，适用于当前规模庞大的输配网全局潮流计算和需要反复进行输配网全局潮流计算的电压无功优化场景。以配网等效拟合的输配网全局

5、潮流算法为基础，建立输配网协同的电压无功优化模型，对人工智能算法进行研究，并分析多种算法的优化轨迹特性与适用场景，进行了输配网协同的地区电网电压无功优化。在以上研究的基础上，本文提出了基于电压合格率评价函数的地区电压无功优化策略，通过依次建立低压配网台区电压合格率模型、中压片区电压合格率模型，从而形成了低压台区、中压片区和地区电网的三级电压无功优化策略。逐级建立的电压合格率评价函数，使得地区电压无功的优化策略中，很好地考虑了对下级电网的电压合格率的影响，解决了上下三级电网的电压无功的协调优化难题。仿真结果表明，该策略大大提高了地

6、区电网的综合电压合格率，具有很高的经济效益。关键词：输配网潮流；主从分裂法；等效拟合；电压合格率模型；地区电网；三级无功优化IAbstractInthetraditionalvoltageregulationstrategy，theregionalvoltagereactivepoweroptimizationonlyneedstoconsiderkeepingthebusvoltageswithinthequalifiedrange，andthevariouslevelsofthepowergridunderthebusesp

7、erformvoltageregulationaccordingtotheuppervoltage.However，inactualoperation，thevoltageregulationcapabilityofthelow-voltagedistributionnetworkisofteninsufficienttoensureitsvoltagequalificationrate，andtheupper-levelpowergridneedstoadjustitsvoltageaccordingtotheactualre

8、quirementsofthelower-levelpowergrid.Therefore，whenthemediumvoltagebusesvoltageisqualified，therearestillmanyunqualifiedvoltagesinthe