考虑静态电压稳定的电力系统无功优化方法研究

发布时间：2021-04-29 09:41

　　随着电网规模的扩大和电力市场的发展,机组容量的增加及负荷需求的日益增多,在推动了经济快速增长的同时系统运行态势也逐步紧张,当遭受扰动时极可能出现电压失稳甚至造成电网解列。无功优化能够有效保障电力系统运行的经济性和安全性,其主要目的是在确保各类运行条件满足期望要求的前提下降低系统有功损耗,在系统传输容量充足情况下能够得到较好的优化效果。但由于负荷需求不断增加和远距离输电比重增大,负荷高峰时系统的传输容量很有可能接近其极限值,极易诱发以电压崩溃为特征的电网瓦解事故。同时,在调节无功控制设备降低网损的过程中,不可避免地会改变系统无功分布,影响系统的电压稳定性。如果在无功功率优化的计算中考虑每个控制变量的调整对电压稳定裕度的影响,则系统的电压稳定性必然会在一定程度上得到改善。为此,本文针对电力系统静态电压稳定和无功优化的相互影响进行了相关的研究,主要内容包括:（1）基于序列线性规划法求解无功优化模型的原理,提出了一种线性搜索-信赖域算法,对每次迭代的寻优过程进行改进,提高了收敛性能。传统的无功优化问题可看成一个混合整数优化模型,具有大规模、非凸、非线性等特点,通过分析无功优化的研究现状和求解算... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景和意义
    1.2 无功优化的研究现状和求解算法
        1.2.1 无功优化的研究现状
        1.2.2 无功优化的求解算法
    1.3 静态电压稳定的研究现状
        1.3.1 电压稳定的概念和分类
        1.3.2 静态电压稳定的分析方法
    1.4 考虑电压稳定的无功优化研究现状
    1.5 本文主要研究内容
第2章 基于线性搜索-信赖域算法的无功优化模型
    2.1 引言
    2.2 无功优化的模型
        2.2.1 目标函数
        2.2.2 约束条件
        2.2.3 非线性的简化模型
    2.3 无功优化模型的线性化
        2.3.1 灵敏度系数的求解
        2.3.2 变压器分接头的处理方法
        2.3.3 线性化的简化模型
    2.4 线性搜索-信赖域算法
        2.4.1 算法概述
        2.4.2 计算流程
    2.5 算例分析
    2.6 本章小结
第3章 考虑静态电压稳定约束的多目标无功优化方法
    3.1 引言
    3.2 系统无功备用
        3.2.1 系统无功备用与电压稳定
        3.2.2 发电机无功备用分类
        3.2.3 发电机权重因子
    3.3 考虑静态电压稳定裕度约束的无功优化模型
        3.3.1 目标函数
        3.3.2 约束条件
    3.4 模型的线性化
        3.4.1 目标函数的线性化
        3.4.2 约束条件的线性化
        3.4.3 灵敏度系数的求解
        3.4.4 线性化之后的简化模型
    3.5 算例分析
        3.5.1 算例1:IEEE14节点系统
        3.5.2 算例2:IEEE30节点系统
    3.6 本章小结
第4章 考虑最优无功支撑的静态电压稳定裕度计算方法
    4.1 引言
    4.2 静态电压稳定裕度的定义和计算
        4.2.1 静态电压稳定裕度的定义
        4.2.2 静态电压稳定裕度的计算
    4.3 考虑无功优化后电压稳定裕度的求解
        4.3.1 考虑无功优化的电压稳定裕度求解原理
        4.3.2 考虑无功优化的预估-校正算法
        4.3.3 考虑无功优化后电压稳定裕度求解流程
    4.4 算例分析
        4.4.1 算例1: Ward&Hale 6节点系统
        4.4.2 算例2: IEEE30节点系统
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3167298