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油田电网能量优化配置与电压坚强性分析

作　者: 姜建国
导　师: 高丙坤
学　校: 大庆石油学院
专　业: 油气信息与控制工程
关键词: 油田电网能量优化混沌遗传算法分岔理论电压坚强性数学建模数字仿真
分类号: TM711
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在分析油田电网特别是西北某油田电网存在问题基础上,针对油田电网能量优化配置以及电网电压坚强性进行了全面深入的研究。介绍了油田电网现状,指出了其存在的主要问题。分析了本研究领域国内外的技术发展情况及趋势,明确了该项研究的理论基础,探讨了有关研究成果和研究方法。结合油田电网实际,基于“实际电价”的概念,依据“在购入相同电量的情况下,使总的用电成本最小化”的原则,建立了TLMB电网能量优化配置数学模型,为油田电网能量优化乃至线损率分析奠定了基础。在分析电网能量优化配置方法的基础上,结合西北某油田电网能量配置需要,以遗传算法为基础开展油田电网能量优化配置。因为遗传算法在编码规则、遗传算子设计等方面存在缺陷,且计算效率较低,收敛速度较慢,并过早收敛现象,所以采用了改进的遗传算法,即将混沌优化算法和遗传算法相结合:利用混沌的遍历性进行粗粒度全局搜索,以此提高初始种群个体的质量和计算效率;同时在初始化时,采用的编码方法为浮点数编码方法,改善了遗传算法的计算复杂性,提高了运算效率,在此基础上,指出了油田电网能量优化配置步骤,开展了油田电网能量优化配置。在电网的坚强性分析中,系统脆弱的条件也就是分岔条件。追踪出平衡解流型,即可确定出向量场中静、动分岔点的位置和类型。因此,系统坚强性分析可通过追踪平衡解流型进行,为了更大范围的追踪平衡解流型,对在用的追踪平衡解流型方法进行了改进,仿真了油田电网从分岔到崩溃的全过程。并通过对油田电网建模及分析其特征值在S域、Z域分布,得知目前油田电网是渐近坚强的。探讨了有载调压变压器的正、负调压效应,不同调压档距对“负调压效应”临界点位置的影响,有载调压容量对“负调压效应”临界点位置的影响,输电距离对“负调压效应”临界点位置的影响,进行了恒功率负荷、恒电流型负荷、恒阻抗型负荷时有载调压变压器调压效应分析。开展了负荷变化、无功变化对油田电网电压坚强性影响分析,仿真分析了负荷变化、无功变化对油田电网电压坚强性的影响。最后,以西北某油田为研究对象,开展了电网电压坚强性综合仿真分析,指出了哪些环节电压是坚强的,哪些环节是脆弱的,哪些环节是容易失稳的,进而给出了提高油田电网电压坚强性的措施。

油田电网能量优化配置与电压坚强性分析

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