电力系统无功优化的模型及算法综述

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2、卷第$期电力系统及其自动化学报,FOL$

3、XFL$#%%?年#月]PFCAAbHBQTFMKDAN]SpvAcL#%%?电力系统无功优化的模型及算法综述!许文超郭伟"东南大学电气工程系南京#$%%&’()*++,-./012-0,34.506170-164.+./,4.18+190:,89,:;1-.4<+.80:04-.36170-)=)40+>?@ABCDEFG?F@AH"IAJKLFMNOACKPHCEONBQHBAAPHBQRSF?KDAETKUBHVAPTHKWRXEBYHBQR#$%%&’(,Z)4-,34[BKDHTJEJAPAECKHVA]F^AP_

4、JKH‘HaEKHFB式下R满足各种约束条件R达到预定目标的优化问"]_(EBbHKTDHTKFPWEPAHBKPFb?CAbHBcPHAMLdDABKDAJEe题R它涉及无功补偿装备投入地点的选择{无功补JAP‘EfATET?‘‘EPWFMTAVAPEOCOETTHCEOFJKH‘EO‘FbAOTEBb偿装置投入容量的确定{变压器分接头的调节和发KDA‘FbAOHBAOACKPHCHKW‘EPfAKREBbEBEOWTATTF‘ACF‘JEPEeKHVAOWAgCAOOABKFJKH‘EOEOQFPHKD‘LSF‘AAgHTKABKJPFcOA‘T电机机端电压的配合等R

5、是一个多约束的非线性规EPAEOTFcPF?QDKF?KECCFPbHBQKFKDAbA‘EBbFMPAEOhKH‘A划问题rFJKH‘EOCFBKPFOL}Ls经典的数学模型ijk7lmnoAECKHVAJF^APFJKH‘HaEKHFB"]_(RpOQFePHKD‘RqFbAORNOACKPHCJF^APTWTKA‘电力系统无功优化问题一般可以表示为以下摘要本文简要介绍了电力系统无功优化的历史R综合评的数学模型~述了比较经典的优化模型和电力市场下的无功优化模型R‘HB!""R#(’分析比较了多种较为优秀的优化算法R并根据全网无功实TLKL$""R#(%%&"$(时优

6、化控制的要求提出了现存的一些有待解决的问题r)""R#(*%(关键词无功优化算法模型电力系统式"$(中涉及到控制变量""(和状态变量"#(r"是可人为调节的变量R可包括~]+发电机节点的s引言无功功率{可调变压器的抽头位置{无功补偿设备自tLuEPJABKHAP在上世纪’%年代初首先提出的容量及],和平衡节点的电压模值r#可包括除了电力系统最优潮流"_]v(的概念后R电力系统平衡节点外其它所有节点的电压相角{除发电机或潮流优化问题在理论上和实际应用上已经有了很具有无功补偿设备的节点的电压模值r大发展r而无功优化问题是_]v中一个重要的组目标函数有多种考虑角度r从经济性角度出

7、发成部分R几十年来国内外很多专家学者对此开展了的经典模型是考虑系统的网损最小化R目标函数大量的研究工作w$xyzr为w-z~随着电力系统的复杂化R除了系统规划{运行/0##要考虑无功优化R高压支流输电及灵活交流输电{‘HB!$%‘HB.21"3R4(w53654h#5354CFT"73h1%$电力市场等更多的领域也涉及到无功优化问题R对74(z"#(无功优化方案及控制手段的要求也越来越苛式中~/为网络总支路数82为支路3h4的电01"3R4(刻w

8、zw’zr本文对其中的无功优化问题及其研究现状导85分别为节点3{4的电压87分别为节点3{543{74进行分析R通过对以往无功

9、优化模型算法的优缺点3{4的相角r的比较R希望能够对今后的研究有所帮助r从系统安全性出发的经典模型是选取节点电压偏离规定值最小为目标函数w-z~}无功优化的数学模型/:;<=954h549‘HB!#%‘HB.:;<="?(无功优化问题是指某电力系统在一定运行方4%$>54万方数据!本文#%%#年

10、月$-日收到本文修改稿#%%#年-月&日收到V11g年第0期电力系统无功优化的模型及算法综述r010r式中!"为除平衡节点外节点总数#$%&’(为节点给定器的节点总数#O为节点>有功发电成本函)Y&>97B>:电压值#*$%&’(为节点电压给定最大偏移值+数#O为节点>无功发电成本

11、函数#O)YZ>9JB>:()9JO):而对系统往往需要同时考虑经济性和安全性,为节点)的无功补偿器运行成本函数+此优化模型所以出现了同时考虑电压稳定裕度最大和有功网考虑了无功发电成本和无功补偿器的成本等,对于损最小的多目标函数的无功优化模型-./012+无功优化问题的结果有一定修正作用,适应电力市约束条件包括等式约束和不等式约束,等式约场需求+束即满足潮流方程#不等式约束可考虑!34节点或传统的无功优化算法平衡节点的电压5可调变压器的抽头5发电厂的无功出力5无功补偿装置的容量等控制变量的上下]1年代后,运筹学上