本文關鍵詞：動態(tài)無功補償裝置優(yōu)化配置研究

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【摘要】：受端系統(tǒng)具有負荷重、遠方供電比例大、空調及恒功率負荷增速快等特點,因此受端系統(tǒng)必須具有充足的無功電源支撐。動態(tài)無功補償裝置能很好地實現(xiàn)無功功率的快速動態(tài)補償,成為解決受端系統(tǒng)電壓/無功問題的重要手段。本文旨在提出一套科學有效的動態(tài)無功優(yōu)化配置方法,圍繞動態(tài)無功補償裝置的數(shù)量、安裝地點和容量的選擇方法展開如下研究工作:首先,闡述電壓與無功功率的關系,探討受端系統(tǒng)暫態(tài)電壓失穩(wěn)的機理,并分析動態(tài)無功補償?shù)幕驹?為動態(tài)無功補償裝置優(yōu)化配置方法的研究奠定理論基礎。然后,由于單一準則的動態(tài)無功優(yōu)化配置方法僅側重于某個技術目標,對影響系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的因素考慮不夠全面。因此,本文提出一種考慮電網特性的多準則動態(tài)無功優(yōu)化配置方法。各準則并不獨立且各有側重,包括節(jié)點重要度指標、電壓穩(wěn)定指標和改進軌跡靈敏度指標。利用節(jié)點重要度指標辨識在電網拓撲結構和功率分配上有重要地位的節(jié)點,全局定量分析對系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定有重要影響的薄弱節(jié)點。同時,針對引起系統(tǒng)暫態(tài)電壓失穩(wěn)的關鍵故障進行仿真分析,利用電壓穩(wěn)定指標從由電網本質特性所決定的薄弱節(jié)點中,篩選出實際運行電壓也較薄弱的節(jié)點作為候選安裝點,以減少后續(xù)計算�？紤]系統(tǒng)的動態(tài)特性,利用基于暫態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法的軌跡靈敏度指標,反映各候選安裝點安裝動態(tài)無功補償裝置后對全系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定水平的提升效果,并在現(xiàn)有研究基礎上對該指標進行改進,以此確定最優(yōu)安裝點集。進一步地,為從多準則選址方法確定的安裝點中選擇兼顧經濟成本和技術性能的選址方案,并確定最優(yōu)容量,本文建立了綜合考慮投資和管理費用、全年電能損失費用及電壓越限罰函數(shù)的無功優(yōu)化目標函數(shù)。最后,基于量子遺傳算法確定滿足約束條件且使目標函數(shù)最優(yōu)的配置方案,并利用暫態(tài)電壓穩(wěn)定標準對其在關鍵故障下對系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的改善效果進行仿真校驗,最終確定滿足暫態(tài)電壓穩(wěn)定要求的最優(yōu)配置方案。本文針對IEEE 39節(jié)點系統(tǒng)對各指標進行計算分析,并得出動態(tài)無功補償裝置的最優(yōu)配置方案,驗證本文對軌跡靈敏度指標所做改進和本文提出的動態(tài)無功優(yōu)化配置方法的有效性。仿真結果表明,該方法可在兼顧經濟性的同時,充分發(fā)揮動態(tài)無功補償裝置在改善電能質量,維持系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行方面的優(yōu)勢。
【關鍵詞】：電力系統(tǒng) 動態(tài)無功優(yōu)化配置 暫態(tài)電壓穩(wěn)定 節(jié)點重要度 電壓穩(wěn)定指標 改進軌跡靈敏度 量子遺傳算法
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM761
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 研究背景和意義12-13
• 1.2 動態(tài)無功補償?shù)难芯楷F(xiàn)狀及發(fā)展趨勢13-19
• 1.2.1 無功補償裝置簡介13-15
• 1.2.2 動態(tài)無功補償裝置的研發(fā)應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢15-18
• 1.2.3 動態(tài)無功優(yōu)化配置方法的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 本文主要內容19-21
• 第2章 電壓穩(wěn)定與動態(tài)無功補償?shù)睦碚摶A21-32
• 2.1 引言21
• 2.2 電壓與無功功率的關系21-23
• 2.3 受端系統(tǒng)暫態(tài)電壓失穩(wěn)的機理23-25
• 2.3.1 輸電網絡輸電能力的限制23-24
• 2.3.2 負荷的動態(tài)特性24
• 2.3.3 受端系統(tǒng)電壓支撐不足24-25
• 2.4 動態(tài)無功補償?shù)幕驹?/span>25-31
• 2.4.1 改善電壓調整25-26
• 2.4.2 提高輸電線路的輸電能力26-28
• 2.4.3 提高靜態(tài)電壓穩(wěn)定性28-30
• 2.4.4 抑制暫態(tài)電壓失穩(wěn)30-31
• 2.5 本章小結31-32
• 第3章 考慮電網特性的多準則選址方法32-54
• 3.1 引言32
• 3.2 候選安裝點的篩選32-37
• 3.2.1 基于節(jié)點重要度指標分析重要節(jié)點33-35
• 3.2.2 基于電壓穩(wěn)定指標識別薄弱節(jié)點35-37
• 3.3 基于改進軌跡靈敏度指標確定安裝點集37-41
• 3.3.1 軌跡靈敏度指標的方法原理及物理意義38-40
• 3.3.2 軌跡靈敏度指標的改進40-41
• 3.4 基于改進帶權重線路介數(shù)選擇仿真場景41-42
• 3.5 動態(tài)無功補償裝置的選址方法42-44
• 3.5.1 多準則選址方法的實現(xiàn)步驟42-44
• 3.5.2 參數(shù)選擇的原則44
• 3.6 算例分析44-52
• 3.6.1 算例簡介44-45
• 3.6.2 仿真場景的選擇45-47
• 3.6.3 安裝點集的確定47-52
• 3.7 本章小結52-54
• 第4章 基于量子遺傳算法的動態(tài)無功補償裝置優(yōu)化配置方法54-69
• 4.1 引言54
• 4.2 量子遺傳算法54-58
• 4.2.1 量子遺傳算法概述54-55
• 4.2.2 量子比特編碼55-56
• 4.2.3 量子門更新56-57
• 4.2.4 量子遺傳算法的流程57-58
• 4.3 無功優(yōu)化的數(shù)學模型58-62
• 4.3.1 目標函數(shù)59-61
• 4.3.2 約束條件61-62
• 4.4 動態(tài)無功補償裝置數(shù)量和選址方案的優(yōu)化方法62
• 4.5 動態(tài)無功補償裝置的容量優(yōu)化方法62-63
• 4.6 算例分析63-67
• 4.7 本章小結67-69
• 第5章 結論與展望69-71
• 參考文獻71-77
• 致謝77-78
• 附錄A 攻讀學位期間主要學術成果78

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