动态无功补偿优化配置模型和算法研究

发布时间：2017-04-09 02:30

  本文关键词：动态无功补偿优化配置模型和算法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：“西电东送,区域联网”是我国能源发展的基本策略。目前,我国“长三角”和“珠三角”等负荷中心均已形成典型的受端电网结构。受端系统电源不足,感应电动机等动态负荷比例高,其在故障期间及恢复过程中吸收的大量动态功率常常导致暂态电压稳定性问题。SVC等柔性交流输电系统(FACTS)可在电网出现严重的动态无功缺额时快速、及时地进行补偿,从而支撑电压,改善系统的暂态电压稳定性。然而,现阶段FACTS装置费用昂贵,这就引出在配置总容量受限的前提下,如何优化动态无功补偿地点和容量,以获得最大的投资效益的问题。本文在动态框架下研究动态无功补偿优化配置方法,主要完成了以下工作：(1)基于电压问题局部化的特点,提出一种基于电压分区-轨迹灵敏度指标的动态无功补偿选址方法。该法以电气距离最小为优化目标进行电压控制分区,再根据分区内轨迹灵敏度指标排序,确定动态无功补偿优化布点方案。(2)对轨迹灵敏度指标进行改进,提高计算效率,缩短计算时间。(3)提出预设故障集合筛选算法,精简故障集合,节约仿真时间。(4)提出基于遗传算法的动态无功补偿优化配置数学模型和算法,以系统在预设故障下暂态电压性能合格为约束,优化FACTS设备容量,兼顾了系统暂态电压性能和投资经济性两方面的要求。(5)以IEEE39节点系统为算例,验证了模型和方法的有效性。论文提出一套完整的动态无功补偿优化选址和容量分配方法,对于受端电网的暂态电压稳定性预防控制有一定的理论意义和应用价值。
【关键词】：暂态电压稳定 动态无功 优化配置 遗传算法
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM761.12
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 绪论13-19
• 1.1 研究背景及意义13-14
• 1.2 国内外研究现状14-17
• 1.2.1 暂态电压失稳研究现状14
• 1.2.2 针对暂态电压稳定的动态分析方法研究现状14-15
• 1.2.3 动态无功补偿装置优化配置研究现状15-17
• 1.3 本论文的主要内容17-19
• 第二章 静止无功补偿器的基本原理19-26
• 2.1 SVC的类型19
• 2.2 SVC的工作原理和数学模型19-22
• 2.2.1 TCR的工作原理与数学模型19-22
• 2.2.2 TSC的工作原理与数学模型22
• 2.3 SVC的特性22-25
• 2.3.1 SVC的U-I特性23-25
• 2.3.2 SVC的U-Q特性25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 遗传算法的基本理论26-32
• 3.1 遗传算法基本原理26-29
• 3.2 遗传算法的基本特点29-30
• 3.3 遗传算法的改进30
• 3.4 本章小结30-32
• 第四章 动态无功补偿装置优化布点研究32-53
• 4.1 引言32-34
• 4.2 电气距离的定义34-35
• 4.3 基于电气距离的电压控制分区方法35-40
• 4.3.1 数学模型35-37
• 4.3.2 初始化37-38
• 4.3.3 遗传算法改进说明38-40
• 4.3.4 优化流程图40
• 4.4 轨迹灵敏度指标的改进40-44
• 4.5 基于电压控制分区的动态无功补偿选址44
• 4.6 算例分析44-52
• 4.6.1 网络概况44
• 4.6.2 计算电气距离并初始化分区优化计算44-45
• 4.6.3 优化电压控制分区45-47
• 4.6.4 计算轨迹灵敏度指标47-49
• 4.6.5 基于轨迹灵敏度指标的节点排序49-51
• 4.6.6 动态无功补偿选址51-52
• 4.7 本章小结52-53
• 第五章 动态无功补偿优化配置研究53-71
• 5.1 引言53
• 5.2 关键故障集的筛选策略53-56
• 5.2.1 筛选的目的53
• 5.2.2 筛选的方法53-56
• 5.3 动态无功装置容量优化模型56-60
• 5.3.1 数学模型56-58
• 5.3.2 目标函数58-59
• 5.3.3 约束条件59-60
• 5.4 遗传算法优化求解步骤60-63
• 5.5 算例分析63-70
• 5.5.1 网络概况63-64
• 5.5.2 确定补偿地址64
• 5.5.3 筛选关键故障集合64-65
• 5.5.4 补偿容量优化65-69
• 5.5.5 方案校核69-70
• 5.6 本章小结70-71
• 结论与展望71-73
• 参考文献73-78
• 读研期间发表的论文78-80
• 致谢80-81
• 附录81-88
• 附录1 IEEE39节点系统81-85
• 附录2 不同分区数目的分区结果85-88

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