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配电网电压质量的优劣关系到用电设备的优质经济运行,对人们的生产和生活具有重要影响。国内的配电网络规模巨大,线路长、线径小、负荷重等薄弱环节突出,存在线路电压不合格等问题。另外,小水电在水力资源丰富地区得到大力发展,小水电出力随季节的变化波动明显,为配电网电压质量带来隐患。本文以具有负荷“自适应”调压特点的固定串联电容补偿为对象,对固定串联电容补偿改善配电网电压质量进行研究,主要研究内容如下: ①针对线路长、线径小、负荷重导致线路末端电压过低的问题,提出配电网固定串联补偿和并联补偿协同优化方法。利用固定串联电容器改善其安装位置后各节点电压,将柱上式并联补偿电容器设置在固定串偿电容器安装位置之前,以改善串联电容器不能对其起作用的各节点的电压,实现柱上式并联补偿和固定串联补偿合理配置。根据目标函数层次关系特点,运用双层规划原理,以负荷率最大为目标函数建立上层规划模型;以电压偏差、电容器购置费用和网损最小为目标函数建立下层规划模型。分别运用单目标遗传算法和NSGA-Ⅱ算法求解上层和下层规划模型。算例结果表明,当负荷在一定负荷区间变动时,补偿方案能够提升系统电压水平,在减小电压偏差和改善网损方面效果明显。配电网电压偏差问题得到有效改善。 ②针对含小水电配电网枯水期大负荷时电压过低和丰水期小负荷时电压过高的问题,提出一种改善电压偏差的含小水电配电网串联电容器优化配置方法。过多的不可用变压器分接头档位组合方案会影响到可用方案的选取,采用一种以电压越限约束和电流越限约束启发式产生分接头档位方案的方法,有效减少了不可用方案的计算。以包括固定串联电容器投资费用、维护折旧费用和电网网损费用在内的年费用最小为目标函数,建立了改善电压偏差的含小水电配电网串联电容器优化配置数学模型。为保证配置的固定串联电容器能够同时满足枯大方式和丰小方式运行的要求,模型运用交替方法求解。算例结果表明,优化得到的固定串联电容器配置方案能够在不明显增加投资运行费用的情况下,改善含小水电配电网电压偏差问题。