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无功优化在改善电网电压质量的同时降低电网损耗,有利于电网运行的安全性与经济性。特别是对于农村电网来说,覆盖面积大并处于电力系统末端,网络损耗严重,电压质量不合格现象普遍存在。所以针对农网进行无功优化研究具有重大的现实意义。
对于整个电力系统来说,电力网络中的各个电压等级之间是相互联系、相互影响的。所以进行无功优化时,对任一电压等级进行优化都必然会对其他电压等级产生影响。而传统的无功优化方法往往忽略这一点,所以传统的无功优化方法有待进一步改进完善。
本研究通过对具体某县配电网的总体情况的分析,指出该县配电网存在的问题。在对该县配电网进行无功优化时,引入配电网全网无功优化的思想,建立了全网无功优化的数学模型。基于电网的“分层、分区”原则,在对该县电网进行无功优化时,将该县整个电网划分为高、中、低3个电压等级,然后再分别对各级逐个优化,同时考虑上下级之间的相互影响。对于每个电压等级再进行分解成优化单元,基于双种群改进蚁群算法来实现对每个优化单元的无功优化。
在对该县配电网无功优化的过程中,根据该县电网的结构特点选择了前推回代法作为电网的潮流计算方法,通过各节点的无功变化对网损影响灵敏度高低来选择无功补偿地点,通过轮盘法来决定无功补偿容量,通过双种群改进蚁群算法实现整个配电网的无功优化,最终开发出该县电网无功优化控制系统,满足该县电网无功优化的要求。
由于该县电网对于整个农村配电网来说具有一般代表性,此项无功优化控制系统的设计成果对无功优化的工程具有很大的借鉴性,可以将研究成果推广应用到广大农村电网的无功优化中。