基于网络化控制模型的无功优化问题研究

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1、分类号!丛!学校代码⋯10542密级———]学号一20—08180—20003基于网络化控制模型的无功优化问题研究ResearchonReactivePowerOptimizationBasedonNetworkedControIModeI湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一一年五月摘要无功优化是电力系统控制与运行的一个传统经典课题，是提高电能质量、降低网损、实现无功功率最优控制，保证电力系统安全经济运行的重要措施。随着无功优化问题内涵的不断延伸，无功补偿装置与调节控制方式的飞速进步，实时无功优化问题已成为当前电力系统控制领域的一个热点和前沿课题。由于网

2、络化控制系统目前是分布式实时控制的趋势和研究热点，因此，本文将网络化控制系统理论引入电力系统实时无功优化，并针对网络通道数据丢包对无功优化算法影响的不同情况，提出相应的优化改进策略，为解决电力系统无功优化的实时控制提供了一条崭新的途径。首先，本文将网络化控制系统理论应用于电力无功优化的实时控制，阐述了无功优化和网络化控制系统的研究现状以及网络化控制系统在无功优化中的应用；介绍了网络化控制系统的基本模型、特点以及无功优化的数学模型；实现了基于网络化控制模型的无功优化问题建模；并在传统无功优化控制的基础上，着重分析了网络化控制模型中数据丢包对其造成的影响。其次

3、，针对网络化控制模型中前向通道数据丢包导致无功优化某些控制量不可控，提出利用历史控制量进行去冗一保持处理的改进优化方法；并针对IEEE30、IEEE57标准节点系统进行仿真实验，证明了所提方法不仅能保证系统达到近似的最优状态，而且其收敛性和求解速度都将得到提高。第三，针对反馈回路数据丢包造成系统无法接收到完整的量测信息，提出利用状态估计方法获取电网真实的运行状态，为无功优化计算提供准确可靠的输入数据；进而针对IEEE30、IEEE57标准节点系统进行仿真实验，验证了状态估计方法的可行性与有效性。最后，当前向通道与反馈回路同时存在数据丢包时，结合去冗一保持处

4、理与状态估计方法对无功优化算法进行改进；并针对IEEE30、IEEE57标准节点系统进行仿真实验，证明了所提方法能有效减少数据丢包对无功优化控制的不利影响，为最终实现实时无功优化奠定了重要基础。关键字：网络化控制系统，无功优化，数据丢包，去冗一保持处理，遗传算法，状态估计ⅡABSTRACTReactivepoweroptimization(RPO)isatraditionalandclassicalsubjectinpowersystemcontrolandoperation．Itisanimportantmeasuretoimprovethevoltag

5、equality，reducethetransmissionloss，achieveoptimalcontrolofreactivepowerandensurepowersystemoperatessecurelyandeconomically．WiththeextendingcontinuouslyofRP0andtherapidprogressofreactivepowercompensationdevicesandregulatingcontrolmode．thereal-timecontroIofRPOhasbecomeafrontierandho

6、tissueinpowercontrolsystem．Andnetworkedcontrolsystem(NCS)hasbeenthetrendandresearchhotpotofdistributedreal—timecontrolnow．Therefore，NCSisintroducedtoreal—timecontrolofRPOinthispaper,andtheimprovedmethodsareproposedwhenthereisdatapacketlossinnetworkchannel，whichwillprovideanovelsol

7、utiontotheproblemofreal-timecontrolofPR0．Firstly，thetheoryofNCSisappliedtoreal-timecontrolofRP0inpowersysteminthispaper．ResearchstatusofRPOandNCSisexpounded．BasicmodelandcharacteristicsofNCSareintroduced，andbasicmathematicalmodelofRP0areelaborated．ModelofRPObasedonNCSisrealized．An

8、dnegativeinfluencecausedbydatapac