电网无功分区域优化（毕业论文）(12)

用极坐标形式的牛顿法潮流计算程序加以一定的扩充，便可以得到这种最优潮流计算程序。这种算法原理比较简单，程序设计也比较简便。 缺点：

首先是因为采用梯度法或最速下降法作为求最优点的搜索方向，最速下降法前后二次迭代的搜索方向总是互相垂直的，因此迭代点在向最优点接近的过程中，走的是曲折的路，即通称的锯齿现象。而且越接近最优点，锯齿越来越小，因此收敛速度很慢。

另一个缺点是因为采用罚函数法处理不等式约束而带来的。罚因子数值的选择是否适当，对算法的收敛速度影响很大。过大的罚因子会使计算过程收敛性变坏。

另外，每次迭代用牛顿法计算潮流，耗时很多，为此提出可用快速解耦法进行计算，不过为了求得拉格朗日乘子向量，又必须进行迭代等等。

7 电力系统无功优化规划

7.1 电力系统无功概述

现状：

目前我国地区电网的电压质量不够理想，负荷分散，线路长，管理不合理。 电网的无功电源不足，无功功率供需不平衡。

工业负荷为主要的城市电网，线路短，电缆多，用户都装有补偿电容。但是由于补偿容量不能自动地根据负荷和电压的变化而增减，造成在负荷低谷时电压偏高，符合高峰时电压偏低。 无功功率规划： 划分：

长期规划：10年以上，战略性规划，网络结构，电源布局等。 中期规划：3~10年，网络扩建，系统电压和变电所位置选择。 短期规划：1~3年，中期规划的具体执行。

最优配置：网损最小；补偿电容量最小；补偿效果最大； 经济效益最大等。

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数学方法：

意义：满足约束方程条件下，求出目标函数的极值。

目标函数及运行变量约束方程都是非线性函数，所以要通过求解非线性方程来求解问题的解。非线性规划计算时收敛慢，计算时间长，所以实际应用时受到限制。 目前，很多人提出将问题进行线性化，然后用线性规划、整数规划和动态规划等方法进行求解。

7.2无功优化的基本原则

（1）总体平衡与局部平衡相结合。 （2）电力部门补偿与用户补偿相结合。

（3）采取分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主的原则。 （4）降损与调压相结合，以降损为主

7.3 配电网无功优化 7.3.1 无功补偿介绍

无功补偿作为保持电力系统无功功率平衡、降低网损、提高供电质量的一种重要措施，已被广泛应用于各电压等级电网中。合理选择无功补偿，能够有效地维持系统的电压水平，提高电压稳定性，避免大量无功的远距离传输，从而降低有功网损，减少发电费用，提高设备利用率，无功补偿的合理应用是电力企业提高经济和社会效益的一项重要课题。然而，作为无功补偿的一个重要组成部分，中压网的无功补偿研究，至今仍处在初级阶段，探究这方面的文献仍很少，在实际应用中更是少之又少。

7.3.2中压配网无功优化补偿的基本要求和类型

（1）无功优化补偿的基本要求

在无功优化补偿中，首先要确定合适的补偿点。无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定：

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根据网络结构的特点，选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制； 根据无功就地平衡原则，选择无功负荷较大的节点。

无功分层平衡，即避免不同电压等级的无功相互流动，以提高系统运行的经济性。

网络中无功补偿度不应低于部颁标准0.7的规定。 （2）无功优化补偿的类型

电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿。

电力系统的无功补偿从优化方面可从两个方面说起，即输配电网络(闭式网)和配电线路及用户的无功优化补偿(开式网)。

配电网无功补偿方案有变电站集中补偿、配电变低压补偿、配电线路固定补偿和用电设备分散补偿。四种方案示意图见图所示。

7.3.3配电线路补偿的必要性及特点

（1）必要性：

35kV、10kV及一些低压配电线路的电阻相对较大，无功潮流在线路上流动时引起的功率损耗较大且电压损耗较大，另外大量配电变压器要消耗无功，很多公用变压器没有安装低压补偿装置，造成的很大无功缺额需要变电站或发电厂承

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担，大量的无功沿线路传输使得配电网的网损居高难下，有必要考虑配电线路无功补偿，以提高功率因素，达到降损升压的作用。 （2）优缺点：

a优点：

有利于实行内部无功分区控制，分区平衡，减少网络中无功电流引起的损耗和电压损失，体现了无功“分散补偿，就地平衡”的原则；

可增加设备的承载能力，尤其在配电分支线上进行补偿，可以改善输电线路的运行特性，降低损耗，提高电压质量 ；

对于分车间考核用电指标的用户，可提高本车间的功率因数，降低产品单耗和生产成本，经济效益好，且其补偿方式灵活，电容器投切时冲击电流较小。

b缺点：

只能减少 10kV 配电线路和变压器上的无功负荷，不能减少 0.4KV配电线路的无功损耗。

由于设备安装地点比较分散，维护管理的难度比较大，且补偿设备的利用率较集中补偿方式低。

如果在车间装设的电容器不能分组投切，则补偿容量无法调整，可能出现过补偿。

分组补偿方式的一次性投资大于集中补偿。 配电线路上的无功补偿 …… 此处隐藏：152字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……