电力系统无功优化配置目标的实现方案

电气工程及其自动化供配电系统的节能优化摘要：在当今日益注重节能环保的背景下，电气工程及其自动化供配电系统的节能优化备受关注。

本文旨在探讨自动化供配电系统在节能控制设计与优化方面的重要性和方法。

首先将介绍自动化供配电系统的构成及其技术支撑，以及配电网自动化的要求。

接着，重点探讨节能控制设计的原则和方式，并提出节能优化措施，包括加强无功补偿、制定用电单耗定额以及普及节能系统。

通过本文的研究，旨在为实现电力系统的可持续发展和节能减排目标提供理论与实践支持。

关键词：电气工程；自动化供配电系统；节能优化引言电力资源不仅关系到社会生产及发展，还与人们的生活息息相关，人们在日常生产、生活及工作中都会应用到电力资源，对电力资源的依赖程度越来越高。

电气工程建设是开发和利用电力资源的关键，电气工程建设速度越快、范围越大，则电力资源开发量越大，反之则越少，因此加强电力工程建设是非常必要的。

一、自动化供配电系统构成1.1 技术支撑自动化供配电系统作为电力系统中的重要组成部分，其构成涵盖了多方面的技术支撑，以确保系统的稳定运行和高效能源管理。

先进的监控技术是自动化供配电系统的重要组成部分之一。

通过监控技术，系统能够实时获取各种电力设备的运行状态和电网参数，及时发现并解决潜在问题，从而保障电力系统的稳定运行。

智能化的设备及系统也是技术支撑的关键。

现代自动化供配电系统采用智能化设备，如智能变电站、智能配电柜等，这些设备能够实现自主诊断、远程控制和自适应调节，提高了系统的灵活性和响应能力。

通过数据通信技术，系统各个节点之间能够实现实时数据传输和信息共享，实现全面监控和远程控制。

1.2 配电网自动化要求随着电力系统的发展和智能化水平的提升，配电网自动化的要求也日益增加。

配电网自动化是指利用先进的信息技术和控制技术对配电系统进行监测、控制和管理，以提高其运行效率、可靠性和安全性。

在实现配电网自动化的过程中，存在着多方面的要求和挑战。

电力系统多时段无功电压控制的两阶段优化法
杨超;张步涵;陶芬;段献忠
【期刊名称】《高电压技术》
【年(卷),期】2007(33)9
【摘要】为减少无功电压控制设备的动作次数,提出了一种多时段无功电压控制的两阶段优化方法。

第1阶段建立以有功损耗最小为目标的各时段静态无功优化模型,应用改进的遗传算法求解可以获得调度周期内每一时段的多组优化解,以此构成控制设备寻优的状态空间;第2阶段应用动态规划法寻求整个调度周期内控制设备状态转移的最短路径,从而可兼顾系统有功损耗、电压质量与设备动作次数的综合优化效果。

此外,该方法易于实现并行处理。

算例表明,该方法优化效果好,具有在线应用前景。

【总页数】6页(P104-109)
【关键词】电力系统;无功优化;多时段;两阶段优化方法;遗传算法;动态规划法;动作次数
【作者】杨超;张步涵;陶芬;段献忠
【作者单位】华中科技大学电气与电子工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM711
【相关文献】
1.考虑时段优化的地区电网无功电压优化控制 [J], 摄伟;刘健;周艳
2.考虑时段优化的地区电网无功电压优化控制 [J], 姜敏;郭筱维;王新宇
3.考虑时段优化的地区电网无功电压控制策略分析 [J], 王庆霞
4.考虑时段优化的地区电网无功电压控制策略分析 [J], 王庆霞
5.考虑静态电压稳定性的含风电场电力系统两阶段无功优化配置 [J], 朱维骏;杜振东;翁华;郁丹;刘晓芳
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组合优化算法在电力系统调度中的应用在当今社会，电力已经成为人们生活和生产中不可或缺的重要能源。

为了确保电力系统的安全、稳定和高效运行，电力系统调度起着至关重要的作用。

而组合优化算法作为一种有效的工具，在电力系统调度中得到了广泛的应用。

电力系统调度的主要任务是在满足各种约束条件的前提下，合理地分配电力资源，以实现特定的目标，如降低成本、提高供电可靠性、减少环境污染等。

然而，由于电力系统的复杂性和不确定性，调度问题往往是一个具有大规模变量和复杂约束的组合优化问题，传统的方法难以有效地解决。

组合优化算法是一类在有限的解空间中寻找最优解或近似最优解的算法。

常见的组合优化算法包括遗传算法、模拟退火算法、粒子群优化算法等。

这些算法具有不同的特点和适用范围，能够针对电力系统调度中的不同问题提供有效的解决方案。

遗传算法是一种基于自然选择和遗传机制的优化算法。

它通过模拟生物进化过程中的遗传、变异和选择操作，在解空间中进行搜索。

在电力系统调度中，遗传算法可以用于机组组合问题，即确定在不同时间段内哪些机组应该运行以及它们的输出功率。

通过对机组的组合和功率分配进行编码，并设计合适的适应度函数来评估解的优劣，遗传算法能够在众多可能的组合中找到最优或近似最优的方案，从而实现降低发电成本和提高系统效率的目标。

模拟退火算法则是基于物理中固体退火的原理。

它在搜索过程中以一定的概率接受较差的解，从而避免陷入局部最优。

在电力系统经济调度问题中，模拟退火算法可以有效地处理燃料成本函数的非线性和约束条件的复杂性。

通过逐步降低温度，算法能够逐渐收敛到全局最优解或接近全局最优解的状态，实现电力系统运行成本的最小化。

粒子群优化算法是通过模拟鸟群的觅食行为来寻找最优解。

在电力系统无功优化调度中，粒子群优化算法能够优化无功补偿设备的配置和变压器分接头的调整，从而提高系统的电压稳定性和降低网络损耗。

粒子群中的每个粒子代表一个可能的解，通过粒子之间的信息共享和协作，算法能够快速地在解空间中进行搜索。

第1篇一、引言随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的日益增长，无功补偿在电力系统中的重要性日益凸显。

无功补偿不仅能提高电力系统的功率因数，降低线路损耗，还能改善电压质量，提高供电可靠性。

动态无功补偿技术作为一种先进的电力电子技术，在电力系统中发挥着越来越重要的作用。

本文将详细阐述动态无功补偿解决方案，包括其原理、类型、应用及发展趋势。

二、动态无功补偿原理动态无功补偿技术是通过电力电子器件实现无功功率的快速、精确调节，以达到改善电力系统功率因数、提高电压质量等目的。

其基本原理如下：1. 电压、电流检测：通过检测电力系统中的电压和电流，获取系统运行状态信息。

2. 功率因数计算：根据电压、电流及负载信息，计算系统功率因数。

3. 无功功率调节：根据功率因数要求，通过调节无功补偿装置，使系统功率因数达到预期值。

4. 调节过程控制：采用先进的控制算法，实现无功补偿装置的快速、精确调节。

5. 动态响应：在电力系统发生扰动时，动态无功补偿装置能够迅速响应，调整无功功率，保证系统稳定运行。

三、动态无功补偿类型根据工作原理和结构特点，动态无功补偿主要分为以下几种类型：1. 串联型动态无功补偿装置（SVG）：SVG通过调节电容器和电感器的接入，实现无功功率的快速调节。

其优点是响应速度快、精度高，适用于高压、大容量的场合。

2. 并联型动态无功补偿装置（SVC）：SVC通过调节电容器、电感器和晶闸管（或晶闸管阀组）的接入，实现无功功率的调节。

其优点是结构简单、成本低，适用于中低压、小容量的场合。

3. 混合型动态无功补偿装置：结合SVG和SVC的优点，实现无功功率的快速、精确调节。

适用于高压、大容量的场合。

四、动态无功补偿应用动态无功补偿在电力系统中的应用主要体现在以下几个方面：1. 提高功率因数：通过动态无功补偿，降低线路损耗，提高电力系统运行效率。

2. 改善电压质量：动态无功补偿能够调节电压，降低电压波动，提高电压质量。

电力电气设计的优化思路在现代社会中，电力电气系统的稳定运行对于各个领域的正常运转都起着至关重要的作用。

无论是工业生产、商业运营还是居民生活，都离不开可靠、高效的电力供应。

而电力电气设计作为保障电力系统良好运行的基础，其优化思路的探讨和实践具有重要的现实意义。

电力电气设计的首要任务是确保电力系统的安全性。

在设计过程中，需要充分考虑各种可能的故障情况，如短路、过载、漏电等，并采取相应的保护措施。

例如，合理选择电气设备的额定参数，使其能够承受正常运行和故障时的电流、电压等电气量；配置可靠的继电保护装置，确保在故障发生时能够迅速切断故障电路，保护设备和人员的安全。

同时，提高电力系统的可靠性也是电力电气设计的重要目标。

通过采用冗余设计、备用电源等方式，可以有效减少因设备故障或停电给用户带来的影响。

例如，在重要的电力负荷场所，可以设置双电源供电，当主电源出现故障时，备用电源能够自动投入运行，保障电力供应的连续性。

在满足安全性和可靠性的基础上，优化电力电气设计还需要考虑经济性。

这包括合理选择电气设备的型号和规格，避免过度配置造成资源浪费；优化线路布局，减少线路损耗，降低运行成本。

以变压器的选择为例，需要根据实际负荷情况，选择合适容量和型号的变压器，以提高变压器的运行效率，降低空载损耗和负载损耗。

节能也是电力电气设计中不可忽视的一个方面。

随着能源短缺问题的日益突出，节能型电气设备的应用越来越广泛。

在设计中，应优先选用高效节能的设备，如节能型变压器、高效电机等。

此外，通过合理的无功补偿，提高功率因数，也可以减少无功功率在电网中的传输，降低线路损耗，实现节能的目的。

智能化也是当前电力电气设计的一个重要发展方向。

随着信息技术的不断进步，智能电网、智能变电站等概念逐渐成为现实。

在设计中，引入智能化的监测、控制和管理系统，可以实现对电力系统的实时监控和优化运行。

例如，通过智能传感器采集电力设备的运行数据，利用大数据分析技术对这些数据进行处理和分析，提前发现潜在的故障隐患，实现预防性维护，提高电力系统的运行效率和可靠性。

电能质量改善方案的仿真与优化电能质量是指电力系统中电压、电流等电力参数的稳定性和纯度。

它直接影响着电力设备的正常运行和用户的用电质量。

随着电力系统的不断发展和电气设备的不断更新，对电能质量的要求也越来越高。

本文将探讨电能质量改善方案的仿真与优化方法。

## 1. 电能质量问题分析电能质量问题主要有电压波动、电压暂降、电压暂增、电压闪变、电压谐波等。

这些问题可能导致设备的故障、损坏甚至生产事故。

因此，电能质量改善是非常必要的。

## 2. 电能质量仿真方法电能质量的仿真是通过建立电力系统模型，模拟电能质量问题，进行分析和评估，从而找到解决问题的方法。

目前常用的电能质量仿真方法有电磁暂态仿真和电力系统稳态仿真。

### 2.1 电磁暂态仿真电磁暂态仿真是基于电力系统的物理过程进行建模和仿真。

它可以模拟电能质量问题的发生和传播，对电能质量的影响进行定量分析。

### 2.2 电力系统稳态仿真电力系统稳态仿真主要是针对电能质量问题中的电压波动、电压谐波等问题进行模拟。

通过建立电力系统模型，分析系统中的电压和电流波形特性，找到改善电能质量的方法。

## 3. 电能质量改善方案优化方法在进行电能质量改善方案优化时，需要考虑多个因素，包括经济性、可行性和技术可行性。

以下是几种常用的优化方法：### 3.1 补偿器优化电力系统中常用的电能质量改善设备包括无功补偿器、滤波器和电压调节器等。

通过对这些设备的参数进行优化，可以提高电能质量。

### 3.2 控制策略优化电能质量改善设备的控制策略对于改善电能质量起着重要作用。

通过对控制策略进行优化，可以提高设备性能和电能质量。

### 3.3 多目标优化在进行电能质量改善方案优化时，往往需要考虑多个目标。

例如，改善电能质量的同时降低成本。

通过多目标优化方法，可以找到多个改善电能质量的方案，并进行综合评价。

## 4. 仿真与优化实例为了验证电能质量改善方案的仿真与优化方法的有效性，我们进行了一些实例仿真与优化。

Engineering Design

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方案设计

交流送出海上风电场无功配置方案刘虹(上海勘测设计研究院有限公司勘察检测研究院，

上海

200434)

摘要：长距离高电压交流海缆送出的风电场接入系统，

巨大的海缆充电功率可能导致海缆沿线电压电流

波动较大，造成海缆电压越限和过载

。在建立海上风电场等值模型的基础上

，依据计算海上风电场送出

系统在各种工况下无功需求，确定高压电抗器和SVG补偿容量。然后依据并网点电压波动，以并网点 无功交换为零为约束条件，计算高压海缆沿线电流分布。鉴于海缆允许的载流量随海缆的敷设方式和敷 设环境条件变化，提出依据高压海缆沿线的电流最佳分布确定高压电抗器容量在海上升压站和岸基集控

中心分配的方法。文案法应用于某海上风电场的规划设计中，该风电场现已投入使用，其运行情况良好， 实践说明提出的无功配置方法是可行有效的。关键词：海上风电送出系统

，

海上风电场，无功配置，

海缆载流量

Reactive power configuration of

offshore wind farm

transmission system via

AC

submarine cable

LIU Hong(Survey and Testing Research Institute of Shanghai Investigation and Design Research Institute Co., Ltd., Shanghai

200434, China)

Abstract: When a wind farm is connected to the system with

a long-distance high-voltage AC submarine cable,

the huge reactive charging power of the submarine cable may cause large voltage and current fluctuations along

无功补偿技术在变电站中的应用与优化现代电力系统中，无功补偿技术被广泛应用于变电站中，以提高电力传输的效率和稳定性。

本文将探讨无功补偿技术在变电站中的应用及其优化措施。

一、无功补偿技术的基本原理和作用无功补偿技术是通过对电力系统中的无功功率进行调整，以改善系统的功率因数和电压稳定性。

在变电站中，无功补偿技术主要通过电容器和电抗器两种设备来实现。

电容器可提供无功电流，从而提高系统的功率因数；电抗器则可吸收多余的无功电流，以维持系统的电压稳定。

通过合理配置这些设备，可以减少电能损耗、提高电力系统的功率因数，进而提高供电的质量。

二、无功补偿技术在变电站中的具体应用1. 电容器组的应用电容器组是无功补偿技术中常用的设备之一。

它通过连接在电网中并与变压器并联，提供所需的无功功率。

电容器组的应用可以有效改善系统的功率因数，并减少传输过程中的电能损耗。

此外，电容器组还可用于提高系统的电压稳定性，减少电压波动对用户设备的影响。

2. 电抗器的应用电抗器是无功补偿技术中的另一个常用设备。

它通过对多余的无功功率进行吸收，以维持系统的电压稳定。

在变电站中，电抗器主要用于控制电网中的无功功率流动，减少无功功率的积累，提高系统的功率因数。

此外，电抗器还可用于抑制电网中的谐波，并减少变压器和其他设备的过热风险。

三、无功补偿技术在变电站中的优化措施为了进一步提高无功补偿技术在变电站中的效果，以下是一些优化措施的建议：1. 精确测量与计算在应用无功补偿技术之前，需要进行精确的功率测量与计算，以确定所需的无功补偿容量和设备的配置方案。

通过准确的测量与计算，可以有效避免过量或不足的无功补偿，提高系统的补偿效果。

2. 可调无功补偿设备的应用可调无功补偿设备，如可调无功电容器和可调无功电抗器，可以根据系统负荷变化情况进行调整。

通过动态地调整补偿设备的容量和响应速度，可以更加灵活地控制系统的无功功率流动，提高变电站的运行效率和稳定性。

3. 智能控制和协调管理在变电站中，应用智能控制技术和协调管理方法可以实现无功补偿设备的自动化控制和远程监控。

电力系统无功补偿及调压设计技术导则一、引言本文的主题是电力系统无功补偿及调压设计技术导则。

无功补偿和调压是电力系统运行中十分重要的技术，对于提高电力系统的功率因数和稳定运行具有重要意义。

在本文中，我们将全面、详细、完整地探讨无功补偿和调压的设计技术，包括其基本原理、常见的无功补偿和调压设备以及设计要点等方面。

二、无功补偿的基本原理1. 无功功率的定义无功功率是指电力系统中的反馈功率，不对外界做功，主要用于维持电力系统中的电压稳定。

在电力系统中，无功功率分为容性无功和感性无功两种。

2. 无功补偿的作用无功补偿是指通过在电力系统中添加适当的无功功率来提高功率因数，减小电力系统的无功负荷。

无功补偿的作用主要包括： - 提高电力系统的功率因数； - 减小电力系统的线路损耗； - 提高电力系统的电压稳定性。

3. 无功补偿的设备常见的无功补偿设备有静态无功补偿器（SVC）、静止无功发生器（STATCOM）和同步补偿器等。

这些设备可以根据电力系统的实际需要进行选择和配置，从而实现无功补偿的效果。

4. 无功补偿的设计要点无功补偿的设计需要考虑电力系统的运行情况、负荷需求以及无功功率的分布等因素。

在设计中，需要注意： - 合理选择无功补偿设备的容量和位置； - 考虑电力系统的负载特性，合理分配无功功率； - 防止无功补偿设备引起电力系统的谐波问题。

三、调压设计技术的基本原理1. 电压调节的目的电压调节是为了保证电力系统中的电压稳定在额定值附近。

电力系统中的电压过高或过低都会对电器设备的正常运行产生不利影响，因此电压调节是电力系统中必不可少的技术。

2. 电压调节的方法电压调节可以通过变压器调压、变容器调压、调整发电机励磁电压等多种方法实现。

各种方法可以根据电力系统的实际情况来选择和配置。

3. 电压调节的设计要点在进行电压调节的设计时，需要考虑以下几个要点： - 合理选择电压调节设备的容量和数量； - 考虑电力系统的负载变化情况，调整调压设备的响应速度； - 防止电压调节设备对电力系统造成的谐波扰动。

电力行业电力输送和分配系统的运行原理和优化方法随着电力行业的快速发展和电力需求的增加，在电力输送和分配过程中高效、可靠的系统运行显得尤为重要。

本文将介绍电力输送和分配系统的运行原理以及优化方法，以提高系统的运行效率和可靠性。

一、电力输送和分配系统的运行原理电力输送和分配系统是指将发电厂产生的电能通过输电线路传输至用户，并在途中进行合理的分配的整个过程。

其运行原理主要涉及三个方面：输电线路、变电站和配电网。

1. 输电线路：输电线路是将发电厂产生的高压电力通过电缆或架空线路输送到变电站的通道。

其运行原理是利用高压输电，即电压提高到高压状态，从而减少输电时的线路损耗和能量浪费。

输电线路一般采用高压直流输电或高压交流输电技术，具有输电距离远、损耗小的特点。

2. 变电站：变电站作为输电线路与配电网之间的关键连接节点，起着电压转换和电能分配的作用。

其运行原理是将输送过来的高压电能通过变压器进行降压，然后分配给不同的用户。

变电站通常由开关设备、保护设备、变压器和无功补偿设备等组成，通过合理配置和控制这些设备，实现供电可靠性和稳定性的提升。

3. 配电网：配电网是将变电站输送的低压电能分配给不同的用户的网状电力网络。

其运行原理是按照用户需求和电力负荷来分配电能，确保每个用户能够得到稳定的供电。

配电网通常由配电变压器、开关设备、保护设备和计量设备等组成，通过智能化控制系统实现对电力负荷的监测和管理。

二、电力输送和分配系统的优化方法为了进一步提高电力输送和分配系统的效率和可靠性，需要采取一系列的优化措施。

以下是几种常见的优化方法：1. 优化传输线路：通过对传输线路的设计和规划，选择合适的线径、导线材料和支架结构，减小电阻和电感等损耗，提高传输线路的输电能力和可靠性。

此外，定期进行线路巡检和维护，及时发现和处理潜在问题，避免线路故障对系统运行造成不良影响。

2. 优化变电站：通过对变电站的设备更新和优化，提高其转换功率和调节能力，减少能量损耗和电力浪费。

电力系统规划设计电力系统规划设计，里面内容非常多，设计电力系统的方方面面，大致分为以下几个部分，仅谈一次部分。

一、主网规划设计1）网架和方案网架和方案是电力系统规划设计的核心。

电网经过简化分析可分为9种网架构造。

容量有余额的系统与互联系统中更大容量的部分相联接对于此种电网构造，应防止功角稳定事故的发生。

其引起的原因是，重负荷联络线故障跳开，引起其它联络线过载，送端功率输出受阻，导致送端系统频率升高，而受端如果调节容量足够大，则频率降低可能相对不大，但会造成联络线两端发电机群的功角和功率的振荡，严重时会引起稳定破坏。

为了防止稳定事故的发生，在受端应采取切负荷的措施,在送端采取切机或减少发电功率，或采取联络线解列的策略,将部分电源解列到受端，或将部分受端负荷解列到送端，以平息振荡。

互联系统中具有功率缺额的部分从大容量部分获得功率此种构造，应防止功角稳定和电压稳定的事故发生。

引起的原因是：有功功率缺额的部分中，引起频率急剧降低使受端系统与送端系统功角稳定失步。

也可能会在受端系统由于无功功率的严重缺额造成受端电网电压崩溃。

此时,应迅速切断联络线，并在受端电网中切除不重要的负荷。

因此，须加装低频减负荷、低压减负荷装置，在条件许可时，加装发电机组自起动装置。

两个功率相当的系统经较强联络线相连接此种构造具有稳定运行水平高，网架构造坚强的特点，不容易发生稳定破坏事故。

但在严重的联锁故障中，可能会发生联络线过载或功角失步。

此种情况应采取发电机减出力和切除一定的负荷等策略。

互联系统的两部分由弱联络线连接此种构造一般在互联系统的初期。

该种构造容易发生动态稳定性失步。

即造成系统产生负阻尼或弱阻尼。

发生长过程的振荡不衰减和发散。

这种情况，应尽快加强网架构造的建设，减少联络线的阻抗，加装提高系统正阻尼的自动装置，如PSS,并辅以切机切负荷措施，减少联络线输送功率。

更复杂的三机接线此种构造的运行特点是系统联络线之间具有相互影响，当一条重载联络线因故障断开，可能导致另一条联络线运行方式的危险变化。

《。

多?篓凰电网无功电压优化控制李光林(紫阳县供电分公司，陕西安康725300)c}商要]无功电压控制对于电力系统的安全、经济运行有着重要的意史，随着计算机和自动化般术的发展，自动电压控制∽C)的实现成为可能。

但在实际情况中存在诸多问题。

本文就电网无功电压控制策略进行探讨，在分析电网无功电压控制目的和意义的基础上，提出电网无功优化策略及相关的优化算法。

[关键词]电网；无功电压；控制1无功电压控制的目的与意义电力系统无功电压优化与控制是提高电压合格率、喇氏网损、提高系统稳定性的有效手段和重要措施。

系统无功分布的合理与否，电压质量的好坏，直接影响着电力系统的安全稳定与经济运行。

合理的运用无功电压的调节手段，提高优化控制水平，不仅能改善电压质量和提高电压合格率，而且能够有效的降低网损，提高电力系统运行的安全性和经溅，目前，由于传统的基于离线数据的无功电压控制手段显然已经不能满足现代电力企业的要求，使得能够跟踪反映电力系统实时运行状态，基于实测数据的无功电压优化控制成为研究和应用的热点，受到人们越来越多的关注。

深入研究无功电压优化控制的理论和方法，实现面向全网的无功资源实时优化调度具有重要的理论价值和广阔的应用前景。

2无功电压控制策略21国外具有代表性的控制方式一是以法国ED F电力公司为代表的三级控制模式。

法国E D F的三级电压控制模式由三级控制组成，即一级电压控制(Pri m ar yV oI t a ge C ont r oI)，二级电压控制(Se condar yV ol t ageC ont r01)和三级电压控制盯e rt j ar yV o}t a geCont roJ)。

一级电压控制由具有一定无功电压支撑能力的厂(站)自动控制装置组成，属本地控制，仅用本地的信息。

二级电压控制由不同的层组成，层内也可能分区，也可能不分区，通过修改一级控制器的设定值来协调区域内一级控制器的行为。

控制时间常数为几十秒到分钟级，控制的主要目的是保证层内引导节点电压等于设定值。