动态无功优化分段控制策略研究

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1、动态无功优化分段控制策略研究摘要：为减少无功控制设备的动作次数，提升电力系统稳定运行水平，利用启发式迭代方法选取适当的极差与标准差，对日负荷曲线进行分段，确定控制设备的动作时刻，进而将耦合动态无功优化解耦，再采用原-对偶内点法求解各时段静态无功优化问题。通过对IEEE30测试系统计算，结果表明该分段方法可以有效减少无功控制设备的动作次数，降低系统损耗，提高电压质量。关键词：动作次数；启发式方法；动态无功优化；内点法ResearchonDivided-PeriodControlStrategyofDynamicReactivePowerOptimization

2、Abstract:Toreducetheswitchingtimeofthereactivepowercontroldevicesandimprovethestableoperationofpowersystem,thispaperusesaheristiciterationmethodtoclassifythedemandprofilethroughselectingtherangeandthestandarddeviationproperly,andthendecouplesthedynamicreactivepoweroptimizationprobl

3、ems.Finally,thestaticreactivepoweroptimizationproblemforeachperiodissolvedviausingnonlinearprime-dualinterioralgorithm.SimulationresultsinIEEE-30testsystemshowthatthedivided-periodmethodcanreducetheswitchingtimesofcontroldeviceseffectly,decreasethelossofpowersystemandimprovethevolt

4、agequality・Keywords：SwitchingTime;HeuristicMethod;DynamicReactivePowerOptimization;InteriorAlgorithm1引言电力系统无功优化是实现电压/无功功率最优控制和调度的皋础，是提升电网稳定运行水平、降低系统损耗的主要措施。系统实际运行过程中，负荷随时间变化，这就要求电容器（电抗器）、冇载调压变压器等控制设备应实时调节以满足系统运行的需要。由于受工艺制造水平的限制，这些设备不允许连接频繁动作，而且过多调节会增加运行人员工作负担，不利于系统安全稳定运行。动态无功优化考虑了电

5、力系统中负荷随时间变化的特性，同时兼顾了控制设备的全天动作次数约束限制，如何冇效确定控制设备的动作时刻是求解动态无功优化的重要问题2—，受到众多研究学者广泛关注。文献［1］采用经济压差来确定无功补偿量，导岀合理的动态无功补偿容量区间的计算公式，以减少输电线路在传送无功功率时的电压压降及有功损耗。文献［2］从轨迹灵敏度指标的物理意义出发，在详细考虑了动态无功补偿设备实际特性的皋础上，提出了一种皋于改进轨迹灵敏度指标的动态无功优化配置方法。文献［3,4］将动态无功优化模型转换为非线性混合整数规划问题，对离散变量构造罚函数并直接嵌入非线性原对偶内点法中进行求解。文

6、献［5］求解各时段静态无功优化，根据离散量的变化值来确定预动作时间表，然后按照该表逐个时段进行无功优化计算，并按一定规则不断更新后续动作时间表，从而确定无功控制设备的全天动作时刻。文献［6］将有载调压变压器分接头的动作次数与电容器组的投切次数最少作为子冃标函数，建立多目标动态无功优化模型。本文在以上的研究基础上，依据统计学分段原理，利用启发式迭代方法，考虑负荷的波动程度，兼顾无功补偿设备的全天最大动作次数，选取适合的极差与标准差，对日负荷曲线进行分段，从而确定控制设备的动作时间点，然后进行单时段静态无功优化计算，进而得到各无功控制设备的调节状态。2启发式迭代

7、分时段方法统计学上，利用极差和标准差可以描述样本内个体间的离散程度，因此，可以根据这两个值将H负荷曲线划分成不同的控制时段。假设有一日负荷序列L={&,7=1,2,...,N},N通常为24、48或96,则该序列的极差Rl与标准差S］为：Rt=max(L)-min(L)(1)资助信息：广西理工科学实验中心重点项目(LGZX2O1OO3)KeyProjectofGuangxiExperimentCentreofScienceandTechnology(LGZX201003)：(N)=3无功优化模型然后根据伦、Sj对该负荷样本进行分段，得到分段数％然而，动态无功

8、优化需要考虑控制设备的动作次数约束，如何确定一个可接