地區(qū)配電網(wǎng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化研究

曾敏

在地區(qū)配電網(wǎng)中進(jìn)行系統(tǒng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化的主要目的是：通過一定的優(yōu)化方式，對系統(tǒng)進(jìn)行一定的優(yōu)化調(diào)整，使系統(tǒng)在滿足特定的約束條件的前提下，系統(tǒng)的多個(gè)指標(biāo)工作于最優(yōu)狀態(tài)，主要的目標(biāo)函數(shù)有：電容器的投切次數(shù)是否是最小值、變壓器的分接頭是否是最小值、無功補(bǔ)償設(shè)備投資是否是最小值、系統(tǒng)的有功損耗是否是最小值、額定電壓與電壓之差是否是最小值、電壓的質(zhì)量是否達(dá)到了最優(yōu)狀態(tài)。本文就針對此予以簡單分析。

一、地區(qū)配電網(wǎng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化中存在的問題

目前對于配電網(wǎng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化的研究主要集中在如何提高系統(tǒng)優(yōu)化的計(jì)算速度、如何改善系統(tǒng)的收斂性上，很多優(yōu)化計(jì)算方法都是在此基礎(chǔ)上提出的，但是隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)性、安全性的要求越來越高，對配電網(wǎng)無功優(yōu)化的過程的約束條件的要求越來越嚴(yán)格，目前普遍使用的優(yōu)化計(jì)算方法及應(yīng)用軟件中存在著下列問題：（1）沒有結(jié)合電力系統(tǒng)實(shí)際工作中的控制，實(shí)際控制對無功優(yōu)化的效果的因素是多種多樣的，如系統(tǒng)的實(shí)際控制對變壓器有載調(diào)壓分接頭的調(diào)整，而目前很多的優(yōu)化方法主要的優(yōu)化內(nèi)容是對靜態(tài)補(bǔ)償電容的補(bǔ)償值的調(diào)節(jié)；（2）運(yùn)算過程非常繁復(fù)，要建立起有效的數(shù)學(xué)模型具有較大的難度，很多優(yōu)化計(jì)算方法中，都忽略了配電網(wǎng)絡(luò)中負(fù)荷的季節(jié)變化、日常變化等因素對優(yōu)化計(jì)算結(jié)果的影響，只是單純的考慮正常負(fù)荷、負(fù)荷低谷、負(fù)荷高峰等幾種配電網(wǎng)絡(luò)特定的運(yùn)行方式來進(jìn)行計(jì)算，與實(shí)際的多目標(biāo)優(yōu)化有一定的偏差；（3）在計(jì)算的過程中，為了簡化計(jì)算，配電網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載阻抗、配變、線路阻抗等參數(shù)，通常被近似或忽略，在計(jì)算中不考慮這些參數(shù)，通常會造成優(yōu)化計(jì)算中所得值，與實(shí)際值有很大的誤差。

由于存在以上問題，因此在配電網(wǎng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化的研究中，首先應(yīng)該建立起與實(shí)際情況相符的、精確的數(shù)學(xué)模型，在計(jì)算的過程中確定正確的多目標(biāo)函數(shù)，確定出合理的無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)、電容器的投切組數(shù)、電源變壓器的分接頭位置、無功補(bǔ)償電容器組的最小、最大補(bǔ)償量等，下面介紹一種配電網(wǎng)多目標(biāo)無功優(yōu)化潮流算法。

二、地區(qū)配電網(wǎng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化的計(jì)算方法

例如變壓器的有載調(diào)壓分接頭的位置等；x表示狀態(tài)變量，例如節(jié)點(diǎn)電壓等；y表示系統(tǒng)的輸出矢量，例如支路電流等。

在傳統(tǒng)的潮流計(jì)算時(shí)，要想得到一個(gè)滿意的設(shè)定值是需反復(fù)計(jì)算的，通常采用不同的約束條件，計(jì)算所得的值往往是截然不同的，同時(shí)在計(jì)算的過程中，控制變量的值的確定，需要工程師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行選擇，包含了一定的不穩(wěn)定影響因素，因此，根據(jù)地區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，提出了一種多目標(biāo)無功優(yōu)化潮流計(jì)算方法。

其主要的特點(diǎn)表現(xiàn)為：（1）借助單線圖界面（2）系統(tǒng)設(shè)備屬性包含于數(shù)據(jù)庫中，數(shù)學(xué)建模十分方便（3）包含了多個(gè)目標(biāo)函數(shù)，可以選中一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，自行設(shè)定各個(gè)目標(biāo)函數(shù)的比例；（4）控制變量能夠自動的調(diào)節(jié)（5）可以提供各種不同的約束條件。該計(jì)算方法能夠?qū)ο到y(tǒng)中的各種控制設(shè)置進(jìn)行自動的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行條件的優(yōu)化，再通過計(jì)算，確保計(jì)算的結(jié)果符合不等式或等式的約束條件，最終得到有效的、可靠的系統(tǒng)優(yōu)化分析結(jié)果。

三、軟件計(jì)算應(yīng)用實(shí)例

配電網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化計(jì)算的過程中，所使用的軟件應(yīng)該能夠提供圖形化的用戶界面，方便操作者設(shè)定系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及系統(tǒng)中各個(gè)元件的參數(shù)，其潮流程序不僅要能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行潮流分析，還要實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的多目標(biāo)優(yōu)化。PowerStation軟件是一種廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)分析的軟件，具有網(wǎng)絡(luò)嵌套、完整的設(shè)備數(shù)據(jù)庫、多維數(shù)據(jù)庫等優(yōu)點(diǎn)，能夠在Windows操作平臺進(jìn)行操作，本次研究中選取利用PowerStation軟件建立的單電源干線式開式網(wǎng)單線圖作為實(shí)例進(jìn)行分析，如圖1所示。

1 確定出補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)及其容量最大值

配電網(wǎng)絡(luò)線路無功優(yōu)化時(shí)，通常會進(jìn)行無功補(bǔ)償，在計(jì)算時(shí)一般假定補(bǔ)償?shù)臒o功是在系統(tǒng)中均勻分布，這通常能夠有效的降低系統(tǒng)的網(wǎng)損，但在實(shí)際運(yùn)行過程中，無功并不能均勻的分布，并且該種補(bǔ)償方法需要在線路上安裝電容器組，增加了系統(tǒng)的投資成本，而且為系統(tǒng)的維護(hù)、操作帶來了麻煩，因此，在本次實(shí)例優(yōu)化中，選擇在系統(tǒng)的配變低壓側(cè)來進(jìn)行補(bǔ)償，將補(bǔ)償位置選擇在用戶配電變壓器的低壓側(cè)和公用配電變壓器側(cè)，這兩種變壓器的負(fù)荷性質(zhì)、容量等值都不相同，在每個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)所安裝的電容器組的總?cè)萘康淖畲笾颠x擇與配電變壓器的容量值相等，也就是說，如果是400KVA的配電，選擇補(bǔ)償電容器組時(shí)，最小的補(bǔ)償量值為0，而最大的補(bǔ)償量值為400kvar。

2 確定出系統(tǒng)的約束條件極其優(yōu)化目標(biāo)

本次研究中的優(yōu)化目標(biāo)為

本次研究中所選擇的約束條件，需要滿足平衡等式約束條件，并且需要滿足這樣幾點(diǎn)條件：（1）變壓器的分接頭的約束條件為，T1變壓器低壓側(cè)電壓可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)變壓器的變比需滿足的條件為3 進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算

在PowerStation軟件中按下優(yōu)化潮流的按鈕，開始進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，查看相應(yīng)的計(jì)算報(bào)告得到支路的潮流信息及相關(guān)的優(yōu)化措施，如果無法滿足相應(yīng)的約束條件，可以對某些量值進(jìn)行調(diào)整，重新計(jì)算得到計(jì)算結(jié)果。

量的計(jì)算問題，并且變壓器的調(diào)節(jié)分接頭對于無功補(bǔ)償容量具有較大的影響，將PowerStation軟件優(yōu)化潮流計(jì)算應(yīng)用于動態(tài)無功優(yōu)化中，具有很好的優(yōu)化效果。

結(jié)語

本文在對多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對其優(yōu)化計(jì)算方法進(jìn)行了簡單分析，并提出了將系統(tǒng)控制與PowerStation優(yōu)化潮流程序結(jié)合起來的優(yōu)化計(jì)算方法，并應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)表明，該計(jì)算方法能夠起到很好的優(yōu)化效果。

參考文獻(xiàn)

[1]宋麗群，魏曉峰，任水華，王鳳鳴.配電網(wǎng)多目標(biāo)無功優(yōu)化方法研究與應(yīng)用[J].南京工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（04）.

[2]李國慶，楊悅.基于現(xiàn)代數(shù)學(xué)算法的配電網(wǎng)動態(tài)無功優(yōu)化研究[J].東北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（04）.

[3]程杉，陳民鈾，黃薏宸.含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)多目標(biāo)無功優(yōu)化策略研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013（10）.endprint

在地區(qū)配電網(wǎng)中進(jìn)行系統(tǒng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化的主要目的是：通過一定的優(yōu)化方式，對系統(tǒng)進(jìn)行一定的優(yōu)化調(diào)整，使系統(tǒng)在滿足特定的約束條件的前提下，系統(tǒng)的多個(gè)指標(biāo)工作于最優(yōu)狀態(tài)，主要的目標(biāo)函數(shù)有：電容器的投切次數(shù)是否是最小值、變壓器的分接頭是否是最小值、無功補(bǔ)償設(shè)備投資是否是最小值、系統(tǒng)的有功損耗是否是最小值、額定電壓與電壓之差是否是最小值、電壓的質(zhì)量是否達(dá)到了最優(yōu)狀態(tài)。本文就針對此予以簡單分析。

一、地區(qū)配電網(wǎng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化中存在的問題

目前對于配電網(wǎng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化的研究主要集中在如何提高系統(tǒng)優(yōu)化的計(jì)算速度、如何改善系統(tǒng)的收斂性上，很多優(yōu)化計(jì)算方法都是在此基礎(chǔ)上提出的，但是隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)性、安全性的要求越來越高，對配電網(wǎng)無功優(yōu)化的過程的約束條件的要求越來越嚴(yán)格，目前普遍使用的優(yōu)化計(jì)算方法及應(yīng)用軟件中存在著下列問題：（1）沒有結(jié)合電力系統(tǒng)實(shí)際工作中的控制，實(shí)際控制對無功優(yōu)化的效果的因素是多種多樣的，如系統(tǒng)的實(shí)際控制對變壓器有載調(diào)壓分接頭的調(diào)整，而目前很多的優(yōu)化方法主要的優(yōu)化內(nèi)容是對靜態(tài)補(bǔ)償電容的補(bǔ)償值的調(diào)節(jié)；（2）運(yùn)算過程非常繁復(fù)，要建立起有效的數(shù)學(xué)模型具有較大的難度，很多優(yōu)化計(jì)算方法中，都忽略了配電網(wǎng)絡(luò)中負(fù)荷的季節(jié)變化、日常變化等因素對優(yōu)化計(jì)算結(jié)果的影響，只是單純的考慮正常負(fù)荷、負(fù)荷低谷、負(fù)荷高峰等幾種配電網(wǎng)絡(luò)特定的運(yùn)行方式來進(jìn)行計(jì)算，與實(shí)際的多目標(biāo)優(yōu)化有一定的偏差；（3）在計(jì)算的過程中，為了簡化計(jì)算，配電網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載阻抗、配變、線路阻抗等參數(shù)，通常被近似或忽略，在計(jì)算中不考慮這些參數(shù)，通常會造成優(yōu)化計(jì)算中所得值，與實(shí)際值有很大的誤差。

由于存在以上問題，因此在配電網(wǎng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化的研究中，首先應(yīng)該建立起與實(shí)際情況相符的、精確的數(shù)學(xué)模型，在計(jì)算的過程中確定正確的多目標(biāo)函數(shù)，確定出合理的無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)、電容器的投切組數(shù)、電源變壓器的分接頭位置、無功補(bǔ)償電容器組的最小、最大補(bǔ)償量等，下面介紹一種配電網(wǎng)多目標(biāo)無功優(yōu)化潮流算法。

二、地區(qū)配電網(wǎng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化的計(jì)算方法

例如變壓器的有載調(diào)壓分接頭的位置等；x表示狀態(tài)變量，例如節(jié)點(diǎn)電壓等；y表示系統(tǒng)的輸出矢量，例如支路電流等。

在傳統(tǒng)的潮流計(jì)算時(shí)，要想得到一個(gè)滿意的設(shè)定值是需反復(fù)計(jì)算的，通常采用不同的約束條件，計(jì)算所得的值往往是截然不同的，同時(shí)在計(jì)算的過程中，控制變量的值的確定，需要工程師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行選擇，包含了一定的不穩(wěn)定影響因素，因此，根據(jù)地區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，提出了一種多目標(biāo)無功優(yōu)化潮流計(jì)算方法。

其主要的特點(diǎn)表現(xiàn)為：（1）借助單線圖界面（2）系統(tǒng)設(shè)備屬性包含于數(shù)據(jù)庫中，數(shù)學(xué)建模十分方便（3）包含了多個(gè)目標(biāo)函數(shù)，可以選中一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，自行設(shè)定各個(gè)目標(biāo)函數(shù)的比例；（4）控制變量能夠自動的調(diào)節(jié)（5）可以提供各種不同的約束條件。該計(jì)算方法能夠?qū)ο到y(tǒng)中的各種控制設(shè)置進(jìn)行自動的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行條件的優(yōu)化，再通過計(jì)算，確保計(jì)算的結(jié)果符合不等式或等式的約束條件，最終得到有效的、可靠的系統(tǒng)優(yōu)化分析結(jié)果。

三、軟件計(jì)算應(yīng)用實(shí)例

配電網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化計(jì)算的過程中，所使用的軟件應(yīng)該能夠提供圖形化的用戶界面，方便操作者設(shè)定系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及系統(tǒng)中各個(gè)元件的參數(shù)，其潮流程序不僅要能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行潮流分析，還要實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的多目標(biāo)優(yōu)化。PowerStation軟件是一種廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)分析的軟件，具有網(wǎng)絡(luò)嵌套、完整的設(shè)備數(shù)據(jù)庫、多維數(shù)據(jù)庫等優(yōu)點(diǎn)，能夠在Windows操作平臺進(jìn)行操作，本次研究中選取利用PowerStation軟件建立的單電源干線式開式網(wǎng)單線圖作為實(shí)例進(jìn)行分析，如圖1所示。

1 確定出補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)及其容量最大值

配電網(wǎng)絡(luò)線路無功優(yōu)化時(shí)，通常會進(jìn)行無功補(bǔ)償，在計(jì)算時(shí)一般假定補(bǔ)償?shù)臒o功是在系統(tǒng)中均勻分布，這通常能夠有效的降低系統(tǒng)的網(wǎng)損，但在實(shí)際運(yùn)行過程中，無功并不能均勻的分布，并且該種補(bǔ)償方法需要在線路上安裝電容器組，增加了系統(tǒng)的投資成本，而且為系統(tǒng)的維護(hù)、操作帶來了麻煩，因此，在本次實(shí)例優(yōu)化中，選擇在系統(tǒng)的配變低壓側(cè)來進(jìn)行補(bǔ)償，將補(bǔ)償位置選擇在用戶配電變壓器的低壓側(cè)和公用配電變壓器側(cè)，這兩種變壓器的負(fù)荷性質(zhì)、容量等值都不相同，在每個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)所安裝的電容器組的總?cè)萘康淖畲笾颠x擇與配電變壓器的容量值相等，也就是說，如果是400KVA的配電，選擇補(bǔ)償電容器組時(shí)，最小的補(bǔ)償量值為0，而最大的補(bǔ)償量值為400kvar。

2 確定出系統(tǒng)的約束條件極其優(yōu)化目標(biāo)

本次研究中的優(yōu)化目標(biāo)為

本次研究中所選擇的約束條件，需要滿足平衡等式約束條件，并且需要滿足這樣幾點(diǎn)條件：（1）變壓器的分接頭的約束條件為，T1變壓器低壓側(cè)電壓可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)變壓器的變比需滿足的條件為3 進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算

在PowerStation軟件中按下優(yōu)化潮流的按鈕，開始進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，查看相應(yīng)的計(jì)算報(bào)告得到支路的潮流信息及相關(guān)的優(yōu)化措施，如果無法滿足相應(yīng)的約束條件，可以對某些量值進(jìn)行調(diào)整，重新計(jì)算得到計(jì)算結(jié)果。

量的計(jì)算問題，并且變壓器的調(diào)節(jié)分接頭對于無功補(bǔ)償容量具有較大的影響，將PowerStation軟件優(yōu)化潮流計(jì)算應(yīng)用于動態(tài)無功優(yōu)化中，具有很好的優(yōu)化效果。

結(jié)語

本文在對多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對其優(yōu)化計(jì)算方法進(jìn)行了簡單分析，并提出了將系統(tǒng)控制與PowerStation優(yōu)化潮流程序結(jié)合起來的優(yōu)化計(jì)算方法，并應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)表明，該計(jì)算方法能夠起到很好的優(yōu)化效果。

參考文獻(xiàn)

[1]宋麗群，魏曉峰，任水華，王鳳鳴.配電網(wǎng)多目標(biāo)無功優(yōu)化方法研究與應(yīng)用[J].南京工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（04）.

[2]李國慶，楊悅.基于現(xiàn)代數(shù)學(xué)算法的配電網(wǎng)動態(tài)無功優(yōu)化研究[J].東北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（04）.

[3]程杉，陳民鈾，黃薏宸.含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)多目標(biāo)無功優(yōu)化策略研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013（10）.endprint

在地區(qū)配電網(wǎng)中進(jìn)行系統(tǒng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化的主要目的是：通過一定的優(yōu)化方式，對系統(tǒng)進(jìn)行一定的優(yōu)化調(diào)整，使系統(tǒng)在滿足特定的約束條件的前提下，系統(tǒng)的多個(gè)指標(biāo)工作于最優(yōu)狀態(tài)，主要的目標(biāo)函數(shù)有：電容器的投切次數(shù)是否是最小值、變壓器的分接頭是否是最小值、無功補(bǔ)償設(shè)備投資是否是最小值、系統(tǒng)的有功損耗是否是最小值、額定電壓與電壓之差是否是最小值、電壓的質(zhì)量是否達(dá)到了最優(yōu)狀態(tài)。本文就針對此予以簡單分析。

一、地區(qū)配電網(wǎng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化中存在的問題

目前對于配電網(wǎng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化的研究主要集中在如何提高系統(tǒng)優(yōu)化的計(jì)算速度、如何改善系統(tǒng)的收斂性上，很多優(yōu)化計(jì)算方法都是在此基礎(chǔ)上提出的，但是隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)性、安全性的要求越來越高，對配電網(wǎng)無功優(yōu)化的過程的約束條件的要求越來越嚴(yán)格，目前普遍使用的優(yōu)化計(jì)算方法及應(yīng)用軟件中存在著下列問題：（1）沒有結(jié)合電力系統(tǒng)實(shí)際工作中的控制，實(shí)際控制對無功優(yōu)化的效果的因素是多種多樣的，如系統(tǒng)的實(shí)際控制對變壓器有載調(diào)壓分接頭的調(diào)整，而目前很多的優(yōu)化方法主要的優(yōu)化內(nèi)容是對靜態(tài)補(bǔ)償電容的補(bǔ)償值的調(diào)節(jié)；（2）運(yùn)算過程非常繁復(fù)，要建立起有效的數(shù)學(xué)模型具有較大的難度，很多優(yōu)化計(jì)算方法中，都忽略了配電網(wǎng)絡(luò)中負(fù)荷的季節(jié)變化、日常變化等因素對優(yōu)化計(jì)算結(jié)果的影響，只是單純的考慮正常負(fù)荷、負(fù)荷低谷、負(fù)荷高峰等幾種配電網(wǎng)絡(luò)特定的運(yùn)行方式來進(jìn)行計(jì)算，與實(shí)際的多目標(biāo)優(yōu)化有一定的偏差；（3）在計(jì)算的過程中，為了簡化計(jì)算，配電網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載阻抗、配變、線路阻抗等參數(shù)，通常被近似或忽略，在計(jì)算中不考慮這些參數(shù)，通常會造成優(yōu)化計(jì)算中所得值，與實(shí)際值有很大的誤差。

由于存在以上問題，因此在配電網(wǎng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化的研究中，首先應(yīng)該建立起與實(shí)際情況相符的、精確的數(shù)學(xué)模型，在計(jì)算的過程中確定正確的多目標(biāo)函數(shù)，確定出合理的無功補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)、電容器的投切組數(shù)、電源變壓器的分接頭位置、無功補(bǔ)償電容器組的最小、最大補(bǔ)償量等，下面介紹一種配電網(wǎng)多目標(biāo)無功優(yōu)化潮流算法。

二、地區(qū)配電網(wǎng)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化的計(jì)算方法

例如變壓器的有載調(diào)壓分接頭的位置等；x表示狀態(tài)變量，例如節(jié)點(diǎn)電壓等；y表示系統(tǒng)的輸出矢量，例如支路電流等。

在傳統(tǒng)的潮流計(jì)算時(shí)，要想得到一個(gè)滿意的設(shè)定值是需反復(fù)計(jì)算的，通常采用不同的約束條件，計(jì)算所得的值往往是截然不同的，同時(shí)在計(jì)算的過程中，控制變量的值的確定，需要工程師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行選擇，包含了一定的不穩(wěn)定影響因素，因此，根據(jù)地區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，提出了一種多目標(biāo)無功優(yōu)化潮流計(jì)算方法。

其主要的特點(diǎn)表現(xiàn)為：（1）借助單線圖界面（2）系統(tǒng)設(shè)備屬性包含于數(shù)據(jù)庫中，數(shù)學(xué)建模十分方便（3）包含了多個(gè)目標(biāo)函數(shù)，可以選中一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，自行設(shè)定各個(gè)目標(biāo)函數(shù)的比例；（4）控制變量能夠自動的調(diào)節(jié)（5）可以提供各種不同的約束條件。該計(jì)算方法能夠?qū)ο到y(tǒng)中的各種控制設(shè)置進(jìn)行自動的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行條件的優(yōu)化，再通過計(jì)算，確保計(jì)算的結(jié)果符合不等式或等式的約束條件，最終得到有效的、可靠的系統(tǒng)優(yōu)化分析結(jié)果。

三、軟件計(jì)算應(yīng)用實(shí)例

配電網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化計(jì)算的過程中，所使用的軟件應(yīng)該能夠提供圖形化的用戶界面，方便操作者設(shè)定系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及系統(tǒng)中各個(gè)元件的參數(shù)，其潮流程序不僅要能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行潮流分析，還要實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的多目標(biāo)優(yōu)化。PowerStation軟件是一種廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)分析的軟件，具有網(wǎng)絡(luò)嵌套、完整的設(shè)備數(shù)據(jù)庫、多維數(shù)據(jù)庫等優(yōu)點(diǎn)，能夠在Windows操作平臺進(jìn)行操作，本次研究中選取利用PowerStation軟件建立的單電源干線式開式網(wǎng)單線圖作為實(shí)例進(jìn)行分析，如圖1所示。

1 確定出補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)及其容量最大值

配電網(wǎng)絡(luò)線路無功優(yōu)化時(shí)，通常會進(jìn)行無功補(bǔ)償，在計(jì)算時(shí)一般假定補(bǔ)償?shù)臒o功是在系統(tǒng)中均勻分布，這通常能夠有效的降低系統(tǒng)的網(wǎng)損，但在實(shí)際運(yùn)行過程中，無功并不能均勻的分布，并且該種補(bǔ)償方法需要在線路上安裝電容器組，增加了系統(tǒng)的投資成本，而且為系統(tǒng)的維護(hù)、操作帶來了麻煩，因此，在本次實(shí)例優(yōu)化中，選擇在系統(tǒng)的配變低壓側(cè)來進(jìn)行補(bǔ)償，將補(bǔ)償位置選擇在用戶配電變壓器的低壓側(cè)和公用配電變壓器側(cè)，這兩種變壓器的負(fù)荷性質(zhì)、容量等值都不相同，在每個(gè)補(bǔ)償點(diǎn)所安裝的電容器組的總?cè)萘康淖畲笾颠x擇與配電變壓器的容量值相等，也就是說，如果是400KVA的配電，選擇補(bǔ)償電容器組時(shí)，最小的補(bǔ)償量值為0，而最大的補(bǔ)償量值為400kvar。

2 確定出系統(tǒng)的約束條件極其優(yōu)化目標(biāo)

本次研究中的優(yōu)化目標(biāo)為

本次研究中所選擇的約束條件，需要滿足平衡等式約束條件，并且需要滿足這樣幾點(diǎn)條件：（1）變壓器的分接頭的約束條件為，T1變壓器低壓側(cè)電壓可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)變壓器的變比需滿足的條件為3 進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算

在PowerStation軟件中按下優(yōu)化潮流的按鈕，開始進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，查看相應(yīng)的計(jì)算報(bào)告得到支路的潮流信息及相關(guān)的優(yōu)化措施，如果無法滿足相應(yīng)的約束條件，可以對某些量值進(jìn)行調(diào)整，重新計(jì)算得到計(jì)算結(jié)果。

量的計(jì)算問題，并且變壓器的調(diào)節(jié)分接頭對于無功補(bǔ)償容量具有較大的影響，將PowerStation軟件優(yōu)化潮流計(jì)算應(yīng)用于動態(tài)無功優(yōu)化中，具有很好的優(yōu)化效果。

結(jié)語

本文在對多目標(biāo)動態(tài)無功優(yōu)化發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對其優(yōu)化計(jì)算方法進(jìn)行了簡單分析，并提出了將系統(tǒng)控制與PowerStation優(yōu)化潮流程序結(jié)合起來的優(yōu)化計(jì)算方法，并應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)表明，該計(jì)算方法能夠起到很好的優(yōu)化效果。

參考文獻(xiàn)

[1]宋麗群，魏曉峰，任水華，王鳳鳴.配電網(wǎng)多目標(biāo)無功優(yōu)化方法研究與應(yīng)用[J].南京工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（04）.

[2]李國慶，楊悅.基于現(xiàn)代數(shù)學(xué)算法的配電網(wǎng)動態(tài)無功優(yōu)化研究[J].東北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（04）.

[3]程杉，陳民鈾，黃薏宸.含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)多目標(biāo)無功優(yōu)化策略研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013（10）.endprint