基于电网分区的电压无功优化控制研究

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1、山东大学硕士学位论文摘要电力系统电压无功运行优化是实现电力系统最优资源配置，提高系统的安全性和经济效益的重要手段。本文探讨了全网电压无功优化的算法、实用化和实现方案。针对目前电压无功优化算法存在的不足，根据电力系统分布、分散的特点，采用了基于电网分区的Ew等值法无功优化算法，利用直接非线性原一对偶内点法在子区内寻优求解。将该算法与多Agent技术相结合，建立了基于多Agent技术的分布式电压无功优化系统的设计方案。具体的研究内容包括：1．基于电网分区的EW等值法无功优化算法本文首先分析了电压无功优化的研究现状，总结了以往优化算法的优缺点，得到了当前系统

2、运行对优化算法的要求，即优化算法应适应电力系统分布、分散的特点，适应电力市场发展的需要，能够快速收敛，数据通信量少，便于实现。针对以上要求，提出了基于电网分区的分布式并行无功优化EW等值算法。对于单目标无功电压优化，建立了分区等值模型，实现电力系统分区并行控制。该等值模型将大电力系统分解成简单的小的电力系统，各子系统分解等值后无功优化可以并行求解，通过互连点的联系根据实际电网分区情况，可以得到全局无功最优解。采用基于电网分区的EW等值算法进行优化计算，各个分区都需要定义自己本地的平衡节点，但为了使分区内的优化结果符合全局优化的需要，必须统一协调各分区平

3、衡节点的关系，使整个系统仍只有一个真正的平衡节点。为此，本文引入了△一变量的思想。在计算过程中，首先确定每个分区中的本地平衡节点，然后将各节点电压相角作为△一变量，使某一节点的本地相角与其在全网中的相角通过本地平衡节点联系起来。在各个子区内，采用原对偶内点法进行优化计算，该方法能更有效地处理电压无功优化控制中大量的函数不等式约束；采用了一种预测校正方法和新的步长和壁垒参数的控制策略；所用算法在模型系统和实际电力系统中的计算表明，该方法能够有效地山东大学硕士学位论文减少迭代次数，对于不同规模系统的迭代次数基本保持不变，提高了算法的收敛速度。EW等值算法和

4、原对偶内点法相结合将原问题分解为多个并行求解的子问题，缩小了问题的规模，降低了问题的复杂程度。仿真结果表明，本算法具有收敛速度快、精度高、数据通信量少等特点。2．根据基于电网分区的分布式并行无功优化算法的特点，本文将该算法与多Agent技术相结合，提出了基于多Agent技术的分布式电压无功优化系统的设计方案。该算法分布并行的计算特点，适合应用于多Agent系统；由于多Agent技术能使逻辑上和物理上分散的系统并行、协调地实现问题求解，因此它为算法的实现提供了软件平台。本文采用了适合于我国电力系统特点的三级无功电压控制系统组织结构，构建了分层分稚式的多A

5、gent系统，介绍了系统的功能和运行机制。针对系统紧急情况下的电压控制问题，采用了2级自治的思想，并进行了初步地设计和仿真，仿真结果证明了方法的有效性。基于多Agent技术的分布式电压无功优化系统的研究，更加丰富和完善了电力系统无功电压优化的理论和方法。关键词：并行优化电压无功优化理论EW等值法直接非线性原一对偶内点法多Agent技术2级电压控制山东大学硕士学位论文ABSTRACTVoltageandreactivepoweroptimizationisanimportantmeansforpowerresourcesconfigurationandi

6、mprovementofsystemsecurityandeconomicprofit．Thisdissertationdiscussesthevoltageandreactivepoweroptimizationalgorithm，anditspracticabilityandapplicationscheme．Toovercometheshortcomingsofexistingalgorithms，theExtendedWard(EW)Equivalentreactivepoweroptimizationalgorithmbasedonsub—a

7、readivisionofthepowersystemsisproposedaccordingtothedistributedanddecentralizedcharacteristicSoftheP0wersystemHere，thesub．areadivisionreactivepoweroptimizationproblemissolvedbythedirectnonlinearprimal-dualinteriorpointalgorithm．Combinedabovemethodswiththemulti-agenttechnology，am

8、ulti—agentsystembaseddistributedvoltageandreact