考虑谐波畸变因素的农电网无功优化规划研究

作     者：李加元 

作者单位：江苏大学 

学位级别：硕士

导师姓名：成立

授予年度：2007年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：农电网 无功优化规划 改进遗传算法 谐波 灵敏度分析 潮流计算 

摘      要：农电网无功功率优化(简称无功优化)是实现电网安全、经济运行的重要手段，它可以有效地降低电网损耗，提高供电质量，增强电力系统运行的稳定性。随着国民经济的快速发展，农村用电大负荷、非线性负荷迅猛增长，这对本来无功功率配置就不足的农电网来说又加重了负担。由于非线性设备的广泛应用，电网中的谐波污染日益严重，极易使补偿电容器受到损坏，而补偿电容器又会放大谐波分量。因此，研究谐波畸变状况下的农电网无功优化，既使补偿电容器充分发挥对基波无功功率的最优补偿作用，又不致使电网谐波分量被严重的放大，这对于确保农电网系统安全、稳定、经济地运行，具有十分重大的意义。 论文首先建立了考虑谐波畸变因素的农电网无功优化规划模型，在约束条件中加入了谐波潮流约束和总谐波畸变率约束。然后在对配电网络进行分层的基础上，运用支路电流法计算了农电网的基波潮流，大大提高了基波潮流计算的速度。在此基础上，建立了农电网谐波源的恒流源模型和谐波网络模型，并用线性分析法计算了农电网的谐波潮流分布。文中针对标准遗传算法的缺点对其进行了改进，根据无功优化控制变量的特点采用十进制整数编码;借鉴免疫算法的“亲和度和“浓度两个概念改善遗传算法的选择操作;改进了自适应遗传算法以提高寻优过程中优秀个体的交叉率和变异率，使优秀个体不致停滞不变;用谐波电压对补偿电容器容量的灵敏度关系来指导遗传变异操作，使补偿电容器既满足对基波无功的补偿作用又避免谐波分量被严重放大。最后用VC++6.0编制了无功优化规划程序，并对实例进行了计算，计算结果表明改进后的遗传算法寻优速度快，全局收敛能力强，电网的有功损耗大大下降，电压质量得到了明显的提高。