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摘 要

本文选择系统有功网损作为目标函数，考虑电压稳定性来探讨无功优化问题。电力系统无功优化是复杂的非线性规划问题。论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这种优化软件。

混沌的遍历性和不重复性为人们所注意,从而形成了一种新的优化算法—混沌优化算法。本文的实例计算显示,混沌优化算法有着较高的搜索效率。最终通过软件对 IEEE9节点系统进行了仿真以及计算，计算结果成功的验证了算法的有效性。

关键词: 电力系统 ； 静态电压的稳定 ； Matlab ； 混沌优化算法

Abstract

This paper selection system active power loss as the objective function, considering voltage stability to discuss the reactive power optimization. Reactive Power Optimization is a complex non-linear programming problem. Paper introduces the power system reactive power optimization of the development and current situation of research. Given to reactive power optimization basic mathematical model reviewed is applied to reactive power optimization algorithm optimization problem solving. Optimize the algorithm needs to be optimized support tools, this paper uses Matlab software during this optimization study of optimization algorithm.

Chaos ergodic and non-repeatability of people"s attention, so as to form a new optimization algorithm - Chaos optimization algorithm. Calculations show examples herein, chaos optimization algorithm has a high search efficiency. Ultimately through software IEEE9 node system simulation and calculation results successfully demonstrate the effectiveness of the algorithm.

Keywords: power systems; static voltage stability; Matlab; COA

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1．1选题的意义和目的 1

1．2电力系统的静态电压稳定 1

1．3电力系统的无功优化基本思路 2

1．4论文主要的工作 4

第二章 无功优化的求解方法 5

2．1无功优化的基本模型 5

2．2电力系统无功优化的方法 6

2.4 节点导纳矩阵的形成和修改 14

第三章 混沌优化算法的研究 15

3.1 潮流计算概述 15

3.2 基本功能设计 15

3.3 潮流分析 15

3.3.1 潮流分析概述 15

3.4无功优化的MSCOA实现 16

算 例 18

主程序代码 20

3.5 算例 26

第四章 总 结 30

4．1本文小结 30

4．2个人想法 30

参考文献 32

第一章 绪 论

1．1选题的意义和目的

传统的无功优化研究，大多是以系统的有功损耗或综合投资费用作为目标。人为规定一个节点电压范围，从而使其符合安全条件的约束，继而决定一下补偿地点和其容量。如果电力系统的传输容量有足够的裕度，单单考虑系统运行的经济效益以及其基本运行规定的约束条件的做法是完全可以的。但是，随着国家的变化和发展，电力系统不断发展完善，用电的负荷迅速增加，远方电源供电系统的持续快速发展。导致在负荷高峰期时会发生系统的传输容量接近极限值的情况，大大地增加了电力系统的电压出现崩溃情况的可能性。最终以至于发展成为全网性事故的可能性也随之明显地增加。

当系统规模较大时， 在有限的时间内往往无法实现对求解空间的充分搜索。 因此求得问题的全局最优解就会变得异常困难。所以人工智能优化算法被人们广泛地运用于当今电力系统的经济负荷分配问题方面、 负荷预测及辨别、 最优潮流计算等领域。 而且通过实践验证，都可以取得了良好的效果。

因此，同时从维持合理的电压水平和确定系统电压稳定性两个方面探讨无功优化问题是很有必要的。电力系统的发展壮大，使得“计及静态电压稳定的无功优化研究”必然地成为国家电网规划和电力系统运行所面临的重要研究课题。

1．2电力系统的静态电压稳定

静态电压稳定：对所求的动态系统进行更近一步的简化。系统负荷则完全可以用静态电压这一特性来表示，系统再用数学方程式来描述，从而具体的判断一下系统在平衡点处的电压稳定性。

电力系统的静态电压稳定性一般是指在特定的初始运行条件下，当在受到一定的扰动后，目前的电力系统在一切相关母线上维持稳定电压水平的能力。总的来说，它就是依靠电力系统中保持或恢复电力负荷需求和电力负荷供给平衡的能力。在发生电压失稳的情况下，有可能会引起电力系统中某些母线上的电压的下降或升高，继而导致电力系统中传输线路跳闸、级联失电,电力负荷丧失以及发电机失去同步等情况的发生。

静态电压稳定性指标一直都被电力行业视作为电力规划设计以及系统调度运行人员的一项重要的技术性参数，规程要求其具备以下几个重要特性：

一：线性性。

当前很多技术性指标的线性性不是很好，只有在电力系统接近崩溃点时才发生较为明显的改变，这种得到的技术性指标的预警作用基本上是无法给电力调度的运行人员提供足够的时间来反应和处理的。

二：准确性。

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