【摘 要】
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无功优化是改善配电网电压质量,降低网络损耗的重要手段。目前大规模的分布式电源接入配电网,为无功优化带来了新的难度。相比于传统配电网,有源配电网的动态无功优化更为复杂,一方面,有源配电网的无功控制设备既有电容器组等离散控制设备,又有分布式电源（distributed generator,DG）等连续控制设备。离散控制设备不可频繁投切的特点导致各优化时段相耦合,这使得动态无功优化成为强时空耦合的混合整
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无功优化是改善配电网电压质量,降低网络损耗的重要手段。目前大规模的分布式电源接入配电网,为无功优化带来了新的难度。相比于传统配电网,有源配电网的动态无功优化更为复杂,一方面,有源配电网的无功控制设备既有电容器组等离散控制设备,又有分布式电源（distributed generator,DG）等连续控制设备。离散控制设备不可频繁投切的特点导致各优化时段相耦合,这使得动态无功优化成为强时空耦合的混合整数非线性规划问题（mix-integer non-linear programming,MINLP）,目前并没有快速的直接求解方法。另一方面,各无功控制设备具有不同的无功出力特点,要获得较优的无功优化结果,还需有效协调DG与传统无功补偿装置的无功出力。本文就以上问题展开研究,具体工作如下:（1）首先研究了有源配电网和传统配电网相比所具有的特点,推导了配电网中无功功率与电压、无功功率与网损之间的关系,总结了各类无功补偿装置的特点。这为后续问题的建模提供了理论基础。（2）针对无耦合特征的有源配电网动态无功优化问题,以网损、电压偏差、无功补偿装置容量最小为目标函数,以潮流约束、无功补偿装置无功出力约束、节点电压幅值约束为约束条件建立数学模型,设计了无耦合特征的动态无功优化求解策略,并采用粒子群算法进行求解。研究无耦合特征的有源配电网动态无功优化是为后续研究强时空耦合的有源配电网动态无功优化问题打下基础。（3）针对强时空耦合的有源配电网动态无功优化问题,提出一种松弛-聚类法的无功优化解耦策略。该策略首先松弛离散变量与电容器组全天投切次数约束,求得电容器组补偿节点24h最优无功补偿值;其次,基于K-Means聚类划分时段并确定各时段电容器组实际补偿容量;最后,校正连续变量,确定动态无功优化结果。该策略在求解动态无功优化过程中仅需求解非线性规划模型（non-linear programming,NLP）,降低了求解规模的同时可获得满意度较高的无功调度结果。
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