电力市场环境下的无功优化控制

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第3o卷第1期四川电力技术Vd．30。No．12007年02月SichuanElectricPowerT~mdogy陆．，2007电力市场环境下的无功优化控制刘长军(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：电力市场下无功优化控制是保证电能交易顺利进行的一个重要条件。以电网有功网损最小为目标，提出了一种应用于无功优化控制的改进遗传算法，通过对算例的计算分析表明，该算法具有较高的精度和收敛度。关键词：电力市场；无功优化控制；遗传算法Atract：Th

2、eve0p恤ni：0nanditseonlxolisanimpormmfactorforfbepower雌changeine1曲markets．In0—盯tOhavetheleastactivepowerloss，allimprovedctlImforreactivepoweroptimizationisputfor~aM．ploBedgenetic~IgonthmhasbeentestedintheSivc~powersystem，andthepIecandconvergenceaIewenobtaine

3、d．words：market；re~vBpoweroptimizationandcontrol；genetic~Igonthm中围分类号：TM761文献标识码：A文章编号：1003—69~(2oo7)oi一0035—02无功优化控制一直是电力系统的重要研究内容，行性和有效性。无功优化在维持电力系统运行稳定和电能质量中有着非常重要的作用。在传统电力体制下，无功的输出1无功优化补偿的数学模型和分配都由调度中心统一安排，不存在对无功服务进行成本核算和回收的问题，但是在电力市场环境下，无功优化控制的数学模型是在满足

4、电力系统各发电机作为一个重要的无功源一般属于发电公司，其种约束条件下，通过调节发电机机端电压、变压器分经营管理都独立于电网公司，因此必须通过无功优化接头位置和并联电容补偿容量这三个控制变量，使得计算来确定发电机参与无功优化的容量大小，同时电系统的有功网损最小。网公司为实现自身的经济运行也必须很好地利用可I．I目标函数调变压器变比和无功补偿设备进行无功优化与就地ncm[pt(v，0)“l()“2补偿。i无功优化控制就是在满足电力系统各种运行约束条件下，通过优化计算来确定控制变量(包括发电式中(，)为系统有功网

5、损；NG为所有发电机机端电压、变压器分接头位置和无功补偿设备投入机节点；、△G为发电机节点无功出力、无功出力容量大小)，找到使系统的一个或多个性能指标达到越限值；、△为节点的电压、电压越限值；Q一、最优时的无功调节补偿手段。无功优化是一个多约Q为发电机节点的无功最大、最小出力；一、束优化问题，传统的一些数学方法由于初始参数的选为节点的电压最大、最小值；1为发电机节点无取不当而不容易找到全局最优解。而遗传算法能有功越限的惩罚系数，2为节点电压越限的惩罚系数。效地解决这个问题，近年来将遗传算法应用到无功优化中也

6、出现了大量的研究成果[1_3l。rQa—Qd一(Qai>Q一)遗传算法是模拟生物在自然环境中的进化过程△Qd={0(Qa≤QGi≤Qa一)而形成的一种全局优化搜索算法，它从多点初值开始Qain—QGj(QGiUi一)最优解，具有简单通用、鲁棒性强和可并行计算等优△Ui={0(ITIin≤ui≤Ui一)点。但是简单遗传算法存在一些缺点H]，在简单遗传TIli一Ui(Ui<．m)算法的基础上对其作了一些改进，使无功优化算法的1．2约束条

7、件速度和结果更佳。下面通过算例说明了这种方法的可1．2．1等式约束·5-维普资讯http://www.cqvip.com第3o卷第1期四川电力技术Vld．3o。№．12O07年02月SiehtumElectricPowerTedllFeb．。20O7无功优化的等式约束为功率平衡方程：接头、并联电容无功补偿量Qa通过编码将它们限制在非等式约束，为了缩短染色体长度，减少搜索空f=善(c0s曲+血曲)r间，故对控制变量采用实数编码，并且只用对变量的Ql=(sin$~一Bqeosd#)变化范围进行编码，这样可以进一

8、步缩短染色体长式中Pl、Qi为节点i的注入有功、无功；Ui、为度，提高精度。节点、的电压幅值；、B为节点、_『之间的电导、遗传算法中最常用的选择方式有轮盘赌选择、联电纳；为节点i、_『之间的电压相角差；∈i表示所赛选择和排序选择等。采用轮盘赌选择和最佳保留有与节点相连的节点。选择相结合的选择方法。轮盘赌选择使适应度高的1．2．2不等式约束个体有较大的机会被选择到下一轮操作，而适应度低无功优化问题中的变量可分为控制