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[摘 要]根据配电网供电的基本情况,总结无功补偿的基本思路,在满足负荷需求的要求下,以配电网补偿前后有功损耗降低最多为无功补偿目标函数,引进禁忌搜索算法,创建人工智能的无功补偿数学模型,通过MATLAB编写禁忌搜索算法程序;最后,結合实际算例,对配电网实际网络示意图进行仿真分析,验证了该算法的有效性。
[关键词]配电网 无功补偿 禁忌搜索法 降低网损
中图分类号:S733 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)06-0122-01
1、前言
随着国民经济快速发展,如何提供优质的电能和最大程度降低输电网络上的电能亏损已成为重点研究对象[1]。配电网是连接供电部分和用电端的中间桥梁,其无功补偿研究作为减小网损的方法被越来越多的人探究。本文结合配电网供电的基本情况,以无功补偿原理为基础,针对传统算法的不足,选择禁忌搜索算法作为优化算法,在最大程度上降低网络损耗,实现效益的最大化[2-3]。
2、本文算法
禁忌搜索算法打破了传统算法只能找到次优解的局限,是全网搜寻降损效果最好补偿点的人工智能算法。禁忌搜索算法根据引入禁忌表,记入下一些特定的已搜索节点,可以避免多次重复迂回搜索,减小搜索时间,释放一些被禁止的良好搜寻途径,将搜索引向整个配电网扩展。禁忌搜索算法就是找出最好的并联电容器安装位置和补偿容量,使得目标函数实现最大化[4]。目标函数的数学模型如下所示
(1)
式中,为目标函数,为无功补偿后有功亏损,为无功补偿前有功亏损。
、可以通过潮流计算得出,同时目标函数还必须满足约束条件,如下所示。
(2)
(3)
为i节点的实际电压值,与分别是i节点最小、最大电压偏移值,其中=,=。
3、实例分析
3.1 无功补偿前计算结果
结合调研收资的配电网网络示意图进行分析。首先得出各个节点的最优补偿容量,再利用禁忌搜索算法搜索得到两个最佳补偿点,并对所得的计算结果进行分析、比较、验证。
该配电网是电压等级为10kV的纯辐射状网络,有8个节点,支路数7条,节点0是根节点,即电源点,此处的电压幅值为10.6kV,相角为0,补偿前节点参数如表1所示,补偿前支路参数如表2所示。
通过BPA潮流计算程序,可得补偿前的网络潮流分布,补偿前节点电压信息如表3所示。
3.2 结果分析
由表3和表6可知,补偿后的节点电压值较之补偿前偏离减少,特别是末端电压较低的节点。由表3和表6可知,补偿前的电压偏移值的总和为0.3859,补偿后的偏移值的总和为0.1348,下降了65.07%。可见,通过补偿后网络的电压质量得到了提高。
由表4和表7可知,线路的有功功率损耗在补偿前为0.572MW,补偿后为0.481MW,损耗下降明显,达到了15.91%。综上可知,通过无功优化补偿后,不但减少了线路损耗,还提高了节点的电压质量,验证了无功优化补偿对降损的有效性。
4、结语
根据节约型社会的发展,节能降损越来越得到重视,合理地进行无功优化补偿能够显著减小网损,对其研究也逐渐被重视。本文采用补偿前后网损下降最多原则确定各点补偿量,利用禁忌搜索算法搜寻最佳补偿点降低网损,并通过实例仿真验证了该算法的优越性。
参考文献
[1] 刘传铨,张焰.电力系统无功补偿点及其补偿容量的确定.电网技术,2007,31(12):78~81
[2] 罗琦.基于节点电压的电网无功优化策略研究.煤炭工程,2008,8:78~80
[3] 刘振华.综述10kV配电线路非节点无功优化算法.广东科技,2008,08:158~159
[4] 杨颢.无功优化控制在区域电网的应用研究.实用技术与管理,2008:26~29
作者简介
林雪倩(1989-),女,福建平潭,工程师,从事电力系统工作。
[关键词]配电网 无功补偿 禁忌搜索法 降低网损
中图分类号:S733 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)06-0122-01
1、前言
随着国民经济快速发展,如何提供优质的电能和最大程度降低输电网络上的电能亏损已成为重点研究对象[1]。配电网是连接供电部分和用电端的中间桥梁,其无功补偿研究作为减小网损的方法被越来越多的人探究。本文结合配电网供电的基本情况,以无功补偿原理为基础,针对传统算法的不足,选择禁忌搜索算法作为优化算法,在最大程度上降低网络损耗,实现效益的最大化[2-3]。
2、本文算法
禁忌搜索算法打破了传统算法只能找到次优解的局限,是全网搜寻降损效果最好补偿点的人工智能算法。禁忌搜索算法根据引入禁忌表,记入下一些特定的已搜索节点,可以避免多次重复迂回搜索,减小搜索时间,释放一些被禁止的良好搜寻途径,将搜索引向整个配电网扩展。禁忌搜索算法就是找出最好的并联电容器安装位置和补偿容量,使得目标函数实现最大化[4]。目标函数的数学模型如下所示
(1)
式中,为目标函数,为无功补偿后有功亏损,为无功补偿前有功亏损。
、可以通过潮流计算得出,同时目标函数还必须满足约束条件,如下所示。
(2)
(3)
为i节点的实际电压值,与分别是i节点最小、最大电压偏移值,其中=,=。
3、实例分析
3.1 无功补偿前计算结果
结合调研收资的配电网网络示意图进行分析。首先得出各个节点的最优补偿容量,再利用禁忌搜索算法搜索得到两个最佳补偿点,并对所得的计算结果进行分析、比较、验证。
该配电网是电压等级为10kV的纯辐射状网络,有8个节点,支路数7条,节点0是根节点,即电源点,此处的电压幅值为10.6kV,相角为0,补偿前节点参数如表1所示,补偿前支路参数如表2所示。
通过BPA潮流计算程序,可得补偿前的网络潮流分布,补偿前节点电压信息如表3所示。
3.2 结果分析
由表3和表6可知,补偿后的节点电压值较之补偿前偏离减少,特别是末端电压较低的节点。由表3和表6可知,补偿前的电压偏移值的总和为0.3859,补偿后的偏移值的总和为0.1348,下降了65.07%。可见,通过补偿后网络的电压质量得到了提高。
由表4和表7可知,线路的有功功率损耗在补偿前为0.572MW,补偿后为0.481MW,损耗下降明显,达到了15.91%。综上可知,通过无功优化补偿后,不但减少了线路损耗,还提高了节点的电压质量,验证了无功优化补偿对降损的有效性。
4、结语
根据节约型社会的发展,节能降损越来越得到重视,合理地进行无功优化补偿能够显著减小网损,对其研究也逐渐被重视。本文采用补偿前后网损下降最多原则确定各点补偿量,利用禁忌搜索算法搜寻最佳补偿点降低网损,并通过实例仿真验证了该算法的优越性。
参考文献
[1] 刘传铨,张焰.电力系统无功补偿点及其补偿容量的确定.电网技术,2007,31(12):78~81
[2] 罗琦.基于节点电压的电网无功优化策略研究.煤炭工程,2008,8:78~80
[3] 刘振华.综述10kV配电线路非节点无功优化算法.广东科技,2008,08:158~159
[4] 杨颢.无功优化控制在区域电网的应用研究.实用技术与管理,2008:26~29
作者简介
林雪倩(1989-),女,福建平潭,工程师,从事电力系统工作。