考慮靜態(tài)電壓穩(wěn)定的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化方法研究
發(fā)布時間:2021-04-29 09:41
隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大和電力市場的發(fā)展,機組容量的增加及負荷需求的日益增多,在推動了經濟快速增長的同時系統(tǒng)運行態(tài)勢也逐步緊張,當遭受擾動時極可能出現(xiàn)電壓失穩(wěn)甚至造成電網(wǎng)解列。無功優(yōu)化能夠有效保障電力系統(tǒng)運行的經濟性和安全性,其主要目的是在確保各類運行條件滿足期望要求的前提下降低系統(tǒng)有功損耗,在系統(tǒng)傳輸容量充足情況下能夠得到較好的優(yōu)化效果。但由于負荷需求不斷增加和遠距離輸電比重增大,負荷高峰時系統(tǒng)的傳輸容量很有可能接近其極限值,極易誘發(fā)以電壓崩潰為特征的電網(wǎng)瓦解事故。同時,在調節(jié)無功控制設備降低網(wǎng)損的過程中,不可避免地會改變系統(tǒng)無功分布,影響系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。如果在無功功率優(yōu)化的計算中考慮每個控制變量的調整對電壓穩(wěn)定裕度的影響,則系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性必然會在一定程度上得到改善。為此,本文針對電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定和無功優(yōu)化的相互影響進行了相關的研究,主要內容包括:(1)基于序列線性規(guī)劃法求解無功優(yōu)化模型的原理,提出了一種線性搜索-信賴域算法,對每次迭代的尋優(yōu)過程進行改進,提高了收斂性能。傳統(tǒng)的無功優(yōu)化問題可看成一個混合整數(shù)優(yōu)化模型,具有大規(guī)模、非凸、非線性等特點,通過分析無功優(yōu)化的研究現(xiàn)狀和求解算...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景和意義
1.2 無功優(yōu)化的研究現(xiàn)狀和求解算法
1.2.1 無功優(yōu)化的研究現(xiàn)狀
1.2.2 無功優(yōu)化的求解算法
1.3 靜態(tài)電壓穩(wěn)定的研究現(xiàn)狀
1.3.1 電壓穩(wěn)定的概念和分類
1.3.2 靜態(tài)電壓穩(wěn)定的分析方法
1.4 考慮電壓穩(wěn)定的無功優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究內容
第2章 基于線性搜索-信賴域算法的無功優(yōu)化模型
2.1 引言
2.2 無功優(yōu)化的模型
2.2.1 目標函數(shù)
2.2.2 約束條件
2.2.3 非線性的簡化模型
2.3 無功優(yōu)化模型的線性化
2.3.1 靈敏度系數(shù)的求解
2.3.2 變壓器分接頭的處理方法
2.3.3 線性化的簡化模型
2.4 線性搜索-信賴域算法
2.4.1 算法概述
2.4.2 計算流程
2.5 算例分析
2.6 本章小結
第3章 考慮靜態(tài)電壓穩(wěn)定約束的多目標無功優(yōu)化方法
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)無功備用
3.2.1 系統(tǒng)無功備用與電壓穩(wěn)定
3.2.2 發(fā)電機無功備用分類
3.2.3 發(fā)電機權重因子
3.3 考慮靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度約束的無功優(yōu)化模型
3.3.1 目標函數(shù)
3.3.2 約束條件
3.4 模型的線性化
3.4.1 目標函數(shù)的線性化
3.4.2 約束條件的線性化
3.4.3 靈敏度系數(shù)的求解
3.4.4 線性化之后的簡化模型
3.5 算例分析
3.5.1 算例1:IEEE14節(jié)點系統(tǒng)
3.5.2 算例2:IEEE30節(jié)點系統(tǒng)
3.6 本章小結
第4章 考慮最優(yōu)無功支撐的靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度計算方法
4.1 引言
4.2 靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度的定義和計算
4.2.1 靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度的定義
4.2.2 靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度的計算
4.3 考慮無功優(yōu)化后電壓穩(wěn)定裕度的求解
4.3.1 考慮無功優(yōu)化的電壓穩(wěn)定裕度求解原理
4.3.2 考慮無功優(yōu)化的預估-校正算法
4.3.3 考慮無功優(yōu)化后電壓穩(wěn)定裕度求解流程
4.4 算例分析
4.4.1 算例1: Ward&Hale 6節(jié)點系統(tǒng)
4.4.2 算例2: IEEE30節(jié)點系統(tǒng)
4.5 本章小結
第5章 總結與展望
參考文獻
致謝
作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
學位論文評閱及答辯情況表
本文編號:3167298
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景和意義
1.2 無功優(yōu)化的研究現(xiàn)狀和求解算法
1.2.1 無功優(yōu)化的研究現(xiàn)狀
1.2.2 無功優(yōu)化的求解算法
1.3 靜態(tài)電壓穩(wěn)定的研究現(xiàn)狀
1.3.1 電壓穩(wěn)定的概念和分類
1.3.2 靜態(tài)電壓穩(wěn)定的分析方法
1.4 考慮電壓穩(wěn)定的無功優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究內容
第2章 基于線性搜索-信賴域算法的無功優(yōu)化模型
2.1 引言
2.2 無功優(yōu)化的模型
2.2.1 目標函數(shù)
2.2.2 約束條件
2.2.3 非線性的簡化模型
2.3 無功優(yōu)化模型的線性化
2.3.1 靈敏度系數(shù)的求解
2.3.2 變壓器分接頭的處理方法
2.3.3 線性化的簡化模型
2.4 線性搜索-信賴域算法
2.4.1 算法概述
2.4.2 計算流程
2.5 算例分析
2.6 本章小結
第3章 考慮靜態(tài)電壓穩(wěn)定約束的多目標無功優(yōu)化方法
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)無功備用
3.2.1 系統(tǒng)無功備用與電壓穩(wěn)定
3.2.2 發(fā)電機無功備用分類
3.2.3 發(fā)電機權重因子
3.3 考慮靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度約束的無功優(yōu)化模型
3.3.1 目標函數(shù)
3.3.2 約束條件
3.4 模型的線性化
3.4.1 目標函數(shù)的線性化
3.4.2 約束條件的線性化
3.4.3 靈敏度系數(shù)的求解
3.4.4 線性化之后的簡化模型
3.5 算例分析
3.5.1 算例1:IEEE14節(jié)點系統(tǒng)
3.5.2 算例2:IEEE30節(jié)點系統(tǒng)
3.6 本章小結
第4章 考慮最優(yōu)無功支撐的靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度計算方法
4.1 引言
4.2 靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度的定義和計算
4.2.1 靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度的定義
4.2.2 靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度的計算
4.3 考慮無功優(yōu)化后電壓穩(wěn)定裕度的求解
4.3.1 考慮無功優(yōu)化的電壓穩(wěn)定裕度求解原理
4.3.2 考慮無功優(yōu)化的預估-校正算法
4.3.3 考慮無功優(yōu)化后電壓穩(wěn)定裕度求解流程
4.4 算例分析
4.4.1 算例1: Ward&Hale 6節(jié)點系統(tǒng)
4.4.2 算例2: IEEE30節(jié)點系統(tǒng)
4.5 本章小結
第5章 總結與展望
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