低壓配電網(wǎng)無功補償分散配置優(yōu)化方法

李建輝 曾波 韓強 劉志強 何靜

摘要：在我國經(jīng)濟發(fā)展過程中重要的影響因素之一就是電網(wǎng)系統(tǒng)運行，其中最為重要的一項研究內(nèi)容就是低壓配電網(wǎng)無功補償優(yōu)化配置方法，以此可以充分保證電力穩(wěn)定運行。在低壓配電網(wǎng)無功補償分散配置優(yōu)化方法中，包括了配置優(yōu)化模型、模型求解、優(yōu)化方式等內(nèi)容，我們針對配電網(wǎng)運行情況，對優(yōu)化模型進行建立，基于對模型的分析，針對分散配置流程、配置范圍等進行有效優(yōu)化，從而對電力供應(yīng)穩(wěn)定性予以保證，對我國電力系統(tǒng)建設(shè)工作予以促進。

關(guān)鍵詞：低壓配電網(wǎng);無功補償;分散配置優(yōu)化方法

引言

?低壓配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)當(dāng)中不可或缺的一部分，可以實現(xiàn)對電能的有效配置，從而對電能供應(yīng)質(zhì)量具有著直接的影響。因此，針對配電網(wǎng)無功補償工作必須予以重視，實現(xiàn)對電能消耗的有效控制，并正常發(fā)揮配電網(wǎng)的各項功能，從根本上提升低壓配電網(wǎng)的安全性和供電能力。在開展無功補償分散配置工作中仍然存在一些不足，現(xiàn)階段分散配置方式仍然需要進一步優(yōu)化，才能達到促進電力系統(tǒng)進一步發(fā)展的目標。

1低壓配電網(wǎng)無功補償分散配置分析

?低壓配電網(wǎng)具有分配電能的功能，為了使之能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定配電，就必須要保證無功補償裝置的運行效果，實現(xiàn)對電能損耗的有效控制，并實現(xiàn)更高的電網(wǎng)運行效率和質(zhì)量。根據(jù)配電網(wǎng)無功補償分散配置的優(yōu)化經(jīng)驗來看，其最困難、最關(guān)鍵的一點就是加強無功功率平衡就地平衡，盡最大可能降低無功功率傳輸期間的電能損失。另外，為保證無功補償裝置安裝效果，工作人員還需要就安裝成本、電網(wǎng)網(wǎng)損等因素進行研究調(diào)查，以此為基礎(chǔ)確定安裝方案。

在配電網(wǎng)無功補償裝置工作中，低壓配電網(wǎng)是一項主要內(nèi)容，在進行無功補償裝置實際期間，需要結(jié)合電力系統(tǒng)安全運行要求，在各個負荷節(jié)點，對補償容量設(shè)置進行合理設(shè)計，候選補償位置選擇負荷點承擔(dān)，在此基礎(chǔ)上進行優(yōu)化模型的構(gòu)建，并對資金成本、裝置性能等方面要求予以重新考慮，將配電網(wǎng)運行特點作為依據(jù)，將重要的補償點選擇出來，從而實現(xiàn)對分散無功補償配置方案的科學(xué)制定。

2無功補償分散配置優(yōu)化模型

針對無功補償分散配置工作，在構(gòu)建優(yōu)化模型過程中，需要將有效控制配電網(wǎng)的網(wǎng)損作為主要目標，優(yōu)化模型可以參考下述模型。

上式中，f（x）為目標函數(shù)，可借此確定配電網(wǎng)總有功損耗;而h（x） 為不同負荷節(jié)點的無功平衡方程;x變量代表相應(yīng)電力系統(tǒng)狀態(tài)，比如在不同負荷節(jié)點中，所具有的相角、電壓幅值等。在 g（x）這一不等式中，負責(zé)針對不同負荷節(jié)點，約束無功補償容量、電壓幅值等數(shù)據(jù)。根據(jù)上述內(nèi)容，可假設(shè)在某配電網(wǎng)當(dāng)中有負荷節(jié)點n個，在第n個負荷節(jié)點上，我們設(shè)定其電壓相角始終處于0的數(shù)值，并將這一節(jié)點用于后續(xù)參考。在此基礎(chǔ)上，對配電網(wǎng)配變高壓側(cè)有功功率、負荷節(jié)點有功功率等數(shù)據(jù)進行處理，即可判斷各個負荷點補償容量。

3模型求解

在針對低壓配電網(wǎng)進行分散無功補償配置優(yōu)化過程中，上述給出的優(yōu)化模型屬于非線性規(guī)劃模型，想要將模型充分利用起來，最為重要的就是對離散決策變量予以有效處理，在處理離散變量過程中，可以借助正曲率二次函數(shù)實現(xiàn)。在實際優(yōu)化期間，如果無功功率優(yōu)化過程中存在離散變量數(shù)值，則其圖像將會向中心靠攏;而二次函數(shù)當(dāng)中的罰因子并不是固定不變的，其始終處在變化過程中，因此在構(gòu)建模型、優(yōu)化數(shù)值的時候，需要根據(jù)計算值的具體數(shù)據(jù)，計算需響應(yīng)的離散取值，從而找到準確的變量因子。與此同時，還可以根據(jù)二次函數(shù)的函數(shù)式，對離散變量數(shù)值進行代入，并將結(jié)果引入目標函數(shù)，這樣一來就能夠把離散變量數(shù)值轉(zhuǎn)變成連續(xù)變量數(shù)值，從而達到降低模型分析及優(yōu)化難度的目標，整體模型求解過程也會借此變得更加簡便。

4低壓配電網(wǎng)無功補償分散配置優(yōu)化方式

針對配電網(wǎng)分散配置，在實際進行優(yōu)化運行期間，在無功補償點方面，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)負荷點數(shù)據(jù)建立分散配置方案，從而達到提升配置方案合理性、優(yōu)化無功分散補償效果的目標，可以實現(xiàn)對電力資源的高效利用，從而顯著提升電力運行各方面效益。但在實際實施以上分散配置計劃過程中，需要設(shè)置的安裝點較多，成本難以控制并且具有較高的難度，因此需要對電網(wǎng)實際運行情況予以考慮，對分散配置方法進行合理選擇，從而實現(xiàn)更為理想的分散配置效果。在實際設(shè)計分散配置步驟過程中，在候選補償點方面，可以選擇系統(tǒng)中的負荷點，想要實現(xiàn)更為有效的分散配置，在配電網(wǎng)運行期間，需要對無功補償分散配置運行特點予以充分考慮，在分散配置優(yōu)化過程中有效應(yīng)用二次函數(shù)模型，從而對實際無功補償量進行準確的計算和評估。針對配電網(wǎng)，在實際優(yōu)化無功補償分散配置期間，針對優(yōu)化配置求解模式，可以借助對偶內(nèi)點法予以確定，從而對最終的分散配置計劃實效性予以保證。

通過分析無功補償分散配置實際情況，在無功補償方面，需要較大的無功補償容量，在后續(xù)安裝和運行期間，普遍存在多方面問題，電網(wǎng)的運行質(zhì)量和效率難以得到保證。因此，需要詳細分析分散配置實際效果，將對應(yīng)的補償點配備給重要負荷點，針對分散配置優(yōu)化設(shè)計工作，明確其中的關(guān)鍵點，以此作為基礎(chǔ)保證實現(xiàn)較為理想的分散配置優(yōu)化成效。除此之外，在確定重要位置的時候，工作人員還需要充分考慮負荷功率較大的位置，并合理選擇補償容量節(jié)點，以解決電力系統(tǒng)運行故障高發(fā)等問題。針對電力系統(tǒng)關(guān)鍵位置，通過對對應(yīng)補償點進行選擇，可以借助具有合理性的配電網(wǎng)無功補償分散配置，對電力系統(tǒng)運行性能予以有效提高。

結(jié)語

在電力系統(tǒng)建設(shè)工作中存在許多方面的影響因素，稍有不慎就可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)運行問題，而無功補償分散裝置的應(yīng)用，則能夠有效解決無功功率傳輸、電能浪費等方面的問題，因此工作人員必須要提升低壓配電網(wǎng)無功補償分散裝置的應(yīng)用水平。并對實際電力運行期間存在的各種問題予以考慮，以此作為依據(jù)對具體優(yōu)化配置方法進行制定。在配電網(wǎng)運行過程中，開展無功補償分散配置設(shè)計，主要目標就是在電流、電壓等方面對電力系統(tǒng)進行有效調(diào)節(jié)，借助可學(xué)的優(yōu)化手段實現(xiàn)更為合理的電能供應(yīng)，從而促進我國電力系統(tǒng)運行質(zhì)量和效率的提升。

參考文獻

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