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摘 要

电力系统无功优化是一种复杂的非线性规划问题.本文详细介绍了电力系统无功优化问题研究的发展及现状,给出了电力系统无功优化基本数学模型,综述了应用于电力系统无功优化问题求解的优化算法.

优化算法的实现需要优化工具的支持,本文在研究的优化算法的过程中用到了Matlab。

关键词:电力系统；人工智能方法；无功优化；Matlab；常规优化方法；人工智能方法

Abstract

Reactive power optimization is a complex nonlinear programming problem. This paper describes the reactive power optimization study of the development and the status quo, is the reactive power optimization of the basic mathematical model Summary of the application reactive power optimization problems of optimization algorithm. Optimization algorithm optimization tool to achieve the necessary support, Based on the study of the optimization algorithm used in the process of Matlab such optimization tools.

Keywords: power system ；artificial intellectual algorithm ；Reactive power optimization；Matlab；classical algorithm

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1电力系统无功优化基本内容 1

1.2中国电网无功建设的现状 1

1.3对电力系统无功优化基本思路的分析 2

1.4本文主要的工作 4

第二章 无功优化的求解方法 5

2.1关于无功优化的几种模型 5

2.2关于电力系统现在无功优化的几种办法 6

2.2.1传统方法 6

2.2.2电力系统无功优化的现代人工智能方法 9

2.3 潮流计算方法之一牛顿－拉夫逊法 10

第三章 算例 19

第四章 总 结 20

4.1本文小结 20

4.2个人想法 20

谢 辞 21

参考文献 22

第一章 绪论

1.1电力系统无功优化基本内容

对于好质量的电能对电力系统安全稳定运行的过程中、可以有效的降低线路之间的损失、升高产品的品质、对折几点都存在非常深远的影响。因此只要保证电压的质量，就可以真正的提高经济的效益，这是管理电力网络系统运行根本任务当中的一条。

在电力的所有系统只间，频率的下降是由于有功功率的不足所导致的，且无功功率的不够所造成的影响就是电压的下降。

电能质量在交流输送的使用过程时间，可以有效得转换成例如光能，机械能、热能、等的那部分能量从而称作做有功，但是功率的无功是电场和磁场交换的另外一部分发生在电路内的情况。

无功的优化过程是电力的结构参数和负荷的这两种情况都给出情况下，通过控制变量的优秀选择，在满足所有的指定的各种要求后。其通常的数学描述为：

min f(u, x)

s. t. g(u, x)=0

h(u, x)≤0

式中：u—是一个控制的变量

x—表示的变量是状态

f(u, x)—无功优化的目标函数；

g(u, x)—节点潮流方程，也就是约束的条件表示；

h(u, x)—两个必须满足的条件一是控制变量二是状态变量。

1.2中国电网无功建设的现状

在1978年以后到现在，中国的电力的发展是尤其的迅速的，全国所有发电机的总容量、电力的设备都前所未有的在增加.特别是各等级电力网络是地区的电网无功电源规划计划、高水平的建设十分欠缺、管理工作还是都异常疲软，存在着以下各种问题，例如无功缺额非常的大、功率因数又达不到相应的要求、线路之间的损耗惊人、电能质量也达不到工业标准、自动化程度对于无功功率和电压控制的及其低等很多的问题。由于市场变化从卖方到买方变化的差异，过去阻碍电力发展的资金不足变成了制约发展电力是市场的需求，能力的提升体现在各等级供电的企业都增强了电网，从而真正实现减少线损，得到安全 ，可靠、质优的电能是用户的需要，目标定到了实现提高效益。

可能造成设备的损坏或者系统发生电压失压是严重的状况下，但有的地区电网统无功电源的配置还存在有些不足。

以下问题是各地区在电网无功电源的建设中都切实存在的，从论文的相关文献是可以看得出来的

1、各地区的电网一般是110KV或更低系统组成，基本没有很打的电源支撑点。

2、例如有一些工程上的电容器项目不和电站的工程一起完成的问题是管理无功设备上对电压无功重视很不够的具体体现，投入了资金却不能形成效益的情况产生就是另一些无功设备长期的处在没有人管理的状态下，有负荷不大电压高的小站刚刚投产的情况下，也必须装大量的无功补偿装置，形成投资浪费;;小的电厂及自己备用电厂无功管理很需要增强，各地电网没有考虑对110kV及以下电网进行无功补偿的技术措施。

补偿方法是选用随机补偿的方式,在没有无功补偿和补偿量不足的变电站优先考虑实施补偿。

建设无功电源时,各地电网存在不同的状况,所以在以上呈现的一般原则下具体情况下分析。根据现在存在的基本请况对于无功系统的建设,是应该加大投入无功设备的系统建设中来, 利用进行正确的分析科学严谨的的使用手段对各电网存在的不同情况，选出合理的补偿地点从而进行设置,这样浪费、降能就可以大大在无功的输电线路中减少，这是电网工作的一方面重点所在。在另一种层面是从理论上来看，为了实现电网无功电源布局实现“优化补偿、分区平衡”的既定目标，从而使用系统工程的思想及其优化原理对电网建设的无功电源、经济性的运行方面进行指导实在必要而且合理的。

1.3对电力系统无功优化基本思路的分析

优化是可以分成为无功运行情况的优化还有规划设计方面的。前面的目标为实现网损最小，利用现在就存在的各个不同的无功补偿的装置、各种不同等级变压器的分接头或者可以调节发电机的机端电压。满足以上两种情况就可以知道补偿装置的地点、容量以及投入时间的各方面参数，这个的复杂研究是涉及很多时段和多运行方式并行的情况下实现的.具体方面来说，设计无功规划应达到下面所说的目标:

1） 各种运行状态下的各等级电力网络，电压及无功都能保持在一个规定的合理范围内，就是

包括正常运行状态从而实现另一些合理的运行状态;

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