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随着电力系统的发展,电网规模不断扩大,电压无功控制面临新的挑战。实施大电网的电压无功分层分区控制是提高电力系统电压稳定性的重要措施,对预防电压失稳、提高电压水平、减小网损等具有重大意义。在电压无功分层分区控制中,如何将电网划分成为耦合松散的区域,并保证各区域有足够的无功是一个重要课题。基于此,本文对电压无功控制分区方法进行了研究。具体研究内容如下:①对电压无功控制分区的典型分区方法进行相应介绍。包括无功分区的原则、灵敏度电气距离的特点,以及层次聚类法的介绍,为本文提出的分区方法提供相应的理论基础。以IEEE39节点系统为算例,对灵敏度电气距离和聚类的五种类间距离分别进行仿真分析。②基于先电源节点分区后负荷节点映射分区的思想,提出了一种基于电源分区与短路阻抗距离的电压无功分区方法。该方法通过两个步骤完成分区:(1)基于电源节点之间的电压/无功灵敏度电气距离,采用凝聚的层次聚类算法对电源节点进行聚类分区;(2)定义并计算多电源与单个负荷节点之间的短路阻抗电气距离,并基于就近原则,采用映射分区算法完成负荷节点的归并分区。以IEEE39节点系统和重庆实际电网数据验证了该方法的有效性。③建立了考虑无功裕度的电压无功控制优化分区模型,并采用基于目标相对占优策略的进化规划算法对该问题进行求解。本文定义了子区域的有效动态无功裕度,在此基础上,建立电压无功控制分区的多目标优化模型。该优化模型中,目标函数为:区域内强耦合、区域间弱耦合和有较多无功裕度;约束条件为:每个子区域的电源数大于2和满足静态无功裕度大于0。针对多目标函数的处理问题,采用目标相对占优策略确定最优解。另外,根据电压无功控制优化分区模型的特点,采用进化规划算法进行求解,并确定了分区变量编码、随机变异策略、适应度值的计算和选择四个方面的实施细节,保证优化模型的有效求解。以IEEE39节点标准系统为算例,对该电压无功控制的优化分区方法进行仿真计算,仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。