考虑电压稳定约束的电力系统无功规划.pdf

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1、第1卷第1期电力与能源392O11年1月考虑电压稳定约束的电力系统无功规划程浩忠，顾颖中，熊宁(上海交通大学电气工程系，上海200240)摘要：提出一种考虑电网静态电压稳定约束的无功规划模型，采用基于预测一校正的原对偶内点算法进行求解，使系统在配置最小无功补偿容量的条件下满足安全裕度要求，并在多个IEEE标准系统和国内某个大型电网上验证了所提规划方案的合理性。结果表明，该方法具有较好的计算速度和收敛性。关键词：电力系统；无功规划；负荷裕度；静态电压稳定；预测校正一原对偶内点法基金项目：国家自然科

2、学基金项目(51077091)。中图分类号：TM714文献标志码：A文章编号：2095—1256(2011)01—0039—04ReactivepowerplanningforenhancingstaticvoltagestabilityCHENGHao—zhong，GUYin—zhong，XiongNing(Dept．ElectricalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Aeactivepo

3、werplanningapproachisproposedinthepaper，whichincorporatesthestaticvoltagestabilityconstraints．PredictorcorrectorprimaldualinteriorpointmethodisemployedtOsolvethismodel，whichminimizethecompensationcapacitywithrequiredsecuritycommitment．Theapproachiste

4、stedandverifledinIEEEtestcasesandonepracticalpowernetwork．Theresulindicatesthattheapproachhavegoodcalcu一1ationrateandconvergence．Keywords：powersystem，reactivepowerplanning，loadmargin，staticvoltagestability，predictorcorrectorprimaldualinteriorpointmet

5、hodtra提出了基于预测校正的原对偶内点法_6]，由于l引言该方法在计算中引入预测、校正环节，故可以计及无功规划与传统的无功优化不同。无功优化互补松弛条件的二次性和动态地确定向心参数的RPO(ReactivePower0ptimization)是在系统现取值，从而能够较好地协调解的最优性及可行性有的无功补偿元件及调节设备范围内，在满足系之间的关系，改善算法的收敛性能。统各项约束条件下，使系统运行费用(通常是使网2负荷裕度指标的定义络损耗)最小。而无功规划RPP(ReactivePower负荷裕

6、度指标是评估电力系统静态电压稳定Programming)是为达到某种目标(通常是使系性的有效手段之一。它是指从系统当前运行点到统静态电压稳定裕度高于某个阀值)而对需投入电压崩溃点的“负荷距离”，具有较好的线性和直无功备用设备进行规划的问题。观性。它可以使运行人员清晰地了解系统目前所常规无功规划问题的求解方法，主要有试验处的状态，并提前采取有效措施避免电压崩溃的误差法、非线性规划法、动态规划法、智能进化算发生。法以及线性规划法_1]。其中，内点法以其计算如图1所示的P—U曲线，当前系统的运行效率的

7、高效性和对约束处理的方便性得到了广泛点是P．。，即表示当前系统的负荷。P对应着系的应用。Karmarkar在1984年提出内点法后[3]，统电压崩溃的临界点，即代表系统所能承受的极许多学者对其进行了扩展研究，相继提出了一些限负荷量。P一PL。即为该系统的静态电压稳定完善方法，并在电力系统中得到了广泛地应用，如负荷裕度。由此可以定义系统的相对负荷裕度将对数壁垒函数与牛顿法结合起来应用到非线性为：规划问题L4]中等。在内点法的基础上，Mehro—一(P一PI。)／PI。(1)40程浩忠，等：考虑电压

8、稳定约束的电力系统无功规划由P—L，曲线可以rQG⋯看出，当系统的负荷裕lU⋯十一一0(1O)度较大时，系统的电压l⋯水平也较高；同样，当系IQ⋯统接近电压崩溃临界点时，系统裕度很小，系统电压水平也相应下降。图1P—U曲线g一z～g⋯利用此电压稳定评价指标，可以清晰地表示出系]一·一]一0(11)统电压的稳定水平。一[，()一：(z)—g()(2+)]3无功规划模型△+h(x)ZXy+g()(△z+△训)一L(12)以新增无功容量总和最小作为目标函数，无vxh()△z一一L(13)功规划模型可用