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基于网络分析的电力系统无功优化

作　者: 王竞
导　师: 吴浩
学　校: 浙江大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 无功优化潮流追踪支路无功潮流发电机无功出力灵敏度
分类号: TM761.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

无功功率在电力系统中有着很重要的作用,它不仅关系到电网向供电用户提供电能质量的好坏,同时也会对电网运行的安全性和稳定性造成影响。从改善系统电能质量以及减少系统网络损耗的角度考虑,应该尽量减少无功功率流动,特别是避免其在电网内的长距离传输。电力系统无功优化作为能够改善电能质量和降低电网功率损耗的有效措施,其重要性随着现代电力系统规模日益扩大,引起越来越多的关注。本文的研究工作主要包括：首先,通过对系统网络中的节点功率和支路电压损耗分析,利用其变化关系式,推导得到节点电压和支路无功潮流对发电机无功出力和平衡节点电压的近似灵敏度,并采用多个算例,验证上述所推公式的准确性。其次,根据上述分析,推导得到不同变量之间的灵敏度,如节点电压对发电机无功出力的灵敏度等,并将此结果与多种方法所得结果采用算例、通过不同角度对比分析,进一步地验证本文所提方法的有效性以及可行性。最后,在对系统网络进行分析的基础上,提出一种旨在改善电力系统无功分布以及降低系统网络功率损耗的发电机无功优化方法。通过上述分析,推导得出有功网损变化与发电机无功出力变化以及平衡节点电压变化的关系；根据基于潮流追踪的网损分摊方法,将有功网损分摊到各发电机节点,且按照网损分摊的大小选取发电机无功优化点；通过建立网损优化模型,计算得无功优化点的优化量。本文方法通过调节发电机无功出力,达到改善电压以及无功功率分布等无功优化的目的,充分体现该方法计算简单,速度较快的特点。本文利用Mathematics编程软件,自行实现以上算法,验证上述算法的有效性以及实用性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第1章绪论  9-21
  1.1 课题研究的目的和意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-19
    1.2.1 电力系统无功功率  10
    1.2.2 灵敏度分析方法  10-14
    1.2.3 电力系统无功优化研究现状  14-18
    1.2.4 潮流追踪研究现状  18-19
  1.3 本文的主要工作和章节安排  19-21
第2章基于支路的网络分析  21-34
  2.1 基于支路的网络分析  21-28
    2.1.1 支路等值模型  21-23
    2.1.2 节点无功功率以及支路电压分析  23-24
    2.1.3 节点电压以及支路无功潮流灵敏度分析  24-28
  2.2 算例分析  28-33
    2.2.1 节点电压灵敏度验证  28-31
    2.2.2 平衡节点无功出力灵敏度验证  31-33
  2.3 本章小结  33-34
第3章基于网络分析的灵敏度计算  34-45
  3.1 PQ分解法  34-36
  3.2 CRIC方法  36-39
  3.3 基于网络分析的灵敏度计算  39-43
    3.3.1 灵敏度分析  39-40
    3.3.2 算例分析  40-43
  3.4 本章小结  43-45
第4章基于网络分析的发电机无功优化  45-61
  4.1 基于潮流追踪的网损分摊  45-51
    4.1.1 潮流追踪  45-50
    4.1.2 网损分摊  50-51
  4.2 发电机无功优化点的选择  51
  4.3 功优化的数学模型  51-53
  4.4 算例分析  53-60
    4.4.1 有功网损灵敏度验证  53-54
    4.4.2 计算结果分析  54-56
    4.4.3 与其它优化方法比较  56-60
  4.5 本章小结  60-61
第5章结论与展望  61-63
  5.1 对本文的总结  61
  5.2 下一步的研究的方向和展望  61-63
参考文献  63-68
附录：攻读硕士学位期间发表论文情况  68-69
致谢  69

基于网络分析的电力系统无功优化

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