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随着社会的发展,电力用户对配电网电能质量的要求也越来越高。电压无功优化控制是保证配电网安全、经济、可靠、优质运行的重要环节,而有载调压变压器和并联电容器的联合优化控制是目前我国配电网电压无功管理的主要手段。
传统的静态无功优化是针对一个个特定的负荷分布进行的。而在电力系统实际运行中负荷总是不断变化的,为了提高设备可靠性和降低维护成本,往往对变压器分接头和电容器组在一天内的动作次数有一定的限制。这就使得针对单个时间断面进行的静态无功优化不能满足实际运行的需要,并引出了动态无功优化的问题。本文针对动态无功优化的弱耦合特点,提出了一种新的负荷分段搜索策略,并实现了动态无功优化的解耦,大幅提高了配电网动态无功优化的搜索速度。
论文首先综合介绍了无功优化模型,并探讨了现有无功优化算法的优缺点。提出了适用于静态无功优化的改进自适应遗传算法,改进了静态无功优化的交叉、变异算子,并通过算例对比验证了算法的有效性和正确性。
针对无功控制设备的动作次数限制,论文提出了一种基于Tabu搜索的负荷曲线优化分段算法。提出了优化分段搜索的数学模型和计算步骤,探讨了负荷曲线插值处理的影响。测试表明,对分区运行的配电网,即使各变电站具有完全不同的负荷曲线特性,算法也能获得较好的分段优化结果。
在负荷分段解耦和分段静态无功优化的基础上,本文利用遗传算法可以生成多组次优解的特点,提出了基于改进的Dijkstra最短路径的动态电压无功优化控制序列搜索算法。采用基于Tabu搜索的负荷时段划分优化算法来解耦设备动作次数约束,利用改进的自适应遗传算法求取各个负荷分段的控制方案,最后利用改进的最短路径算法优化搜索全天无功优化投切控制序列。通过多个实际配电网的仿真测算充分验证了算法的有效性。