考慮配電網運行綜合經濟性的無功電壓優化分析
科技專論
作者：董鐵孝等
【摘要】為了在根本上對配電網運行的綜合經濟性無功電壓進行全麵分析，文章對同一種運行係統的網損設備操作的相關成本和限製調控設備數量的無功電壓綜合控製新方式。結合實際情況，本文從兩個方麵，闡述了配電網運行及設備控製綜合經濟性的無功電壓優化過程與方式。
【關鍵詞】無功電壓優化；惰性因子；靈敏度；實時控製；操作成本
以往的無功電壓優化的相關工作主要是在運行的經濟性方麵進行考慮，利用的是有功網損最小的函數。但在以往追求優化相關目標和網損最小滿足相關安全性的時候，會在一次優化過程中，造成相關數量過多的現象，這種周期內的調動令相關設備的調解顯得過於頻繁，在根本上影響了相關設備的壽命，並在一定程度上增加了對係統的幹擾。
一、運行和社會綜合經濟型的實時優化算法
因為在以往的優化模型之中，還沒有對相關設備動作的次數與成本進行全麵考慮，在根本上令相關設備出現頻繁操作的現象，這種現象還會令設備的利用率變大，這種現象會對設備造成一定的損耗，並令電壓參與到無功率的調整，最終對係統造成一定的幹擾。和已經獲取到的網損相比較，令其變的得不償失。但如果隻是對動作次數進行限製，那麼在相關調度的周期之內，就會出現階段性動作設備過多的現象，令後時段的設備沒有進行相關調整，給設備的維護工作造成了一定的影響。為了在根本上將上述不足進行彌補，就要從實時的角度進行研究，將動作次數和操作成本在根本上加以考慮。
（一）實施優化函數模型
總目標函數由以下幾個函數目標構成：
1.最佳調解效果
本式子中的RI指的是第i台能夠調解設備的靈敏程度，其中包含了網損靈敏程度，電壓靈敏程度以及功率因數的靈敏程度，這裏均使用表幺值進行表示。Aj表示的是相對應靈敏程度的權重，靈敏程度指的是控製微量變化時候狀態量的改變值（偏導數）xi是第i台能夠調解設備的相關動作狀態，（和變壓器為調解的壁紙，電容以及電抗為調解的無功數。均選用幺值，發電機是調節量的幺值。如果沒有動作產生則選用0，M是能夠調解電容量的總數，n是能夠調解編容器的總數[1]。
在這個子目標當中，在一定程度上對調解設備動作之後的相關係統數量的優化效果進行了統計，進行統計的前提是對每個先掛設備的靈敏程度在調節量在一定範圍內近似值保持不變，隻能夠在矩陣為高稀疏情況之下得到滿足。調節量的大小能夠在第二個字母表的對應項目中得到一定的控製，當計算結果顯示調節量過大的時候，能夠在新的運行點上計算出新的靈敏度。
在特定係統中，相關控製，擾動和狀態變量如下列所示：
在本算式中，x u p分別代表了擾動變量，控製變量以及狀態變量的初始值，控製電量發電機分為有功和無功，狀態變量的節點電壓分為幅值和相角，擾動變量則為節點的符合功率。F（x，u，p）表示了係統的功率平衡性方程，也就是潮流方程。
對於相關優化問題，要在根本上保持擾動變量的恒定，在這個式子中能夠在根本上將控製變量和狀態變量的靈敏程度求出來，也就是電壓靈敏程度。在相關優化問題中，將發電機功率和電壓變電器與比電容有著一定的關係，電抗器能夠將其功率進行調節。式子中的U表示了節點有功率，沒有功率注入[2]，在上述先關問題所涉及到的調節量當中，變比電容和電抗器能夠調解，無功率輸出。且有再調解電壓器的相關變化轉化成節點注入功率的變化，由此可見，每個節點的功率的靈敏程度能夠通過上述式子的潮流方程進行聯合，網損靈敏程度是點功率靈敏程度增加而增加，功率的靈敏因數以節點內有功為標準。無功靈敏的程度之比，對三種靈敏程度的權重進行比較，可以明顯的看出網損，電壓等情況。