計及統(tǒng)一潮流控制器的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行問題日益突出。電力系統(tǒng)無功優(yōu)化是保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的有效手段之一。統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)綜合了柔性交流輸電設(shè)備(FACTS)的各種功能，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)有功和無功功率的精確控制。電力系統(tǒng)無功優(yōu)化是一個多變量、多約束的非線性混合整數(shù)規(guī)劃問題，計及UPFC后使問題更為復(fù)雜，因此研究計及統(tǒng)一潮流控制器的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化具有重要的理論意義。
　　 本文在研究當前國內(nèi)外無功優(yōu)化方法的基礎(chǔ)上

2、，對遺傳算法在電力系統(tǒng)無功優(yōu)化中的應(yīng)用進行研究，主要研究工作如下：
　　 ①本文將模糊遺傳算法與DNA遺傳算法融合，提出采用DNA模糊遺傳算法求解單目標電力系統(tǒng)無功優(yōu)化問題的新思路。該方法運用DNA堿基序列對優(yōu)化變量進行編碼，并引入了堿基替換(變異)、倒位等遺傳操作，以避免二進制編碼遺傳算法收斂精度較低的問題；運用模糊控制方法把固定交叉率和變異率改變?yōu)楦鶕?jù)算法進化情況在線調(diào)整以改善收斂速度。對IEEE測試算例和實際算例的仿真結(jié)果

3、表明具有DNA編碼的模糊遺傳算法能提高搜索效率和尋優(yōu)性能。
　　 ②為有效利用UPFC對潮流的調(diào)節(jié)能力來實現(xiàn)電力系統(tǒng)無功優(yōu)化，本文建立了計及UPFC的多目標無功優(yōu)化模型。其中UPFC采用等效注入功率模型，可在不修改節(jié)點導(dǎo)納矩陣的情況下，將UPFC嵌入常規(guī)無功優(yōu)化模型，從而簡化了計算程序；另外為了體現(xiàn)UPFC對電壓穩(wěn)定性的影響，目標函數(shù)除有功網(wǎng)損最小外還考慮了靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度最大；模型中控制變量包含了UPFC的控制參數(shù)，約束條件除

4、了交流系統(tǒng)的運行約束外，還包括UPFC的運行約束。
　　 ③由于基于加權(quán)法的常規(guī)多目標優(yōu)化方法在量綱的統(tǒng)一和權(quán)重的設(shè)置方面存在著困難，本文采用帶精英策略的快速非支配排序遺傳算法(NSGA-Ⅱ)求解計及UPFC的多目標無功優(yōu)化模型。在算法實現(xiàn)過程中，引入DNA編碼策略和DNA遺傳操作以驗證DNA編碼的適應(yīng)性；針對含UPFC潮流計算不收斂的個體，對算法的快速非支配排序策略進行改進，以降低不收斂個體在錦標賽選擇中被選中的概率，有效維護