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某地区10kV配电网,由于负荷不平衡、可能存在大型感性负荷等冲击负荷以及无功不能就地平衡等原因,导致该10kV线路电压频繁波动,线损也同时增加,变电站的无功补偿设备随之频繁投切,容易对无功补偿设备的寿命和电力系统的电能质量带来严重的影响,不利于电力系统的安全稳定运行。 对电力系统的无功分布进行优化能够大大改善电力系统的电压稳定性。电力系统的无功优化不仅仅能够改善系统的电压稳定性,还能够合理地对变电站的选址建设、电网的规划、系统的负荷进行预测。电力系统的无功补偿主要通过在适当的地点安装合适容量的无功补偿设备,使得无功功率的传输距离大大减小。让电网的无功功率能够就地平衡,从而能够减小电力系统有功功率的损耗,从而增强了电力系统的安全性、稳定性、经济性。 从数学理论上来说电力系统的无功优化问题属于一个非线性的数学问题。本文在通过查询大量相关资料的基础上,考虑利用经典Benders分解算法的原理把电力系统无功优化这个复杂的非线性的数学问题拆分成为2个子问题进行分析求解,即投资和运行的问题。然后运用原—对偶内点仿射尺度法的原理对拆分后的2个子问题接线分析求解,使得计算变得简单。 随着科学技术的进步,为了解决电力系统设计与运行中遇到的各种问题,电力系统仿真软件应运而生。从原理来看都是通过建立相应的数学模型来替代真实的电力系统。通过数学方法来研究实际电力系统可能出现的各种问题,能够逼真地模拟真实的电力系统。电力系统仿真软件还能够辅助设计与运行人员做出正确的决策,简化许多以往需要现场试验的问题,从而大大节约了成本,提高了电力系统的运行效率。 本文采用的是具有我国自主知识产权的电力科学研究院研发的电力系统综合分析软件PSASP7.1。通过分析该地区10kV配电网现状和无功功率补偿情况的基础上,研究该配网线路电压波动原因。主要从无功优化配置和电力系统无功就地平衡的角度出发,结合灵敏度分析的方法,通过计算分析整个配电网的无功潮流分布,从而确定优化该配电网所需要采用的无功补偿方式、最优的补偿容量和最佳的补偿地点。在解决电网电压稳定性问题的同时尽可能地降低配电网网损,从而提高电力系统运行的经济性。该方案具有可行性强,对电网无功优化具有指导意义。