优化无功补偿技术在电网安全问题的研究
在电力系统中，无功损耗和谐波分量已经成为影响整个电网节能与安全稳定的重要因素。随着近年来城乡用户侧感性负荷不断增加，需要对电网进行无功补偿来提高系统的功率因数、减少电网的谐波分量，使电网安全得到有效提高。但在进行无功补偿时由于不同补偿容量值的投入，无法兼顾功率因数以及电压谐波畸变率。在电网中，谐波会降低用电设备的使用效率，加快绝缘老化，缩短其使用寿命；同时，谐波会引起电力系统发生局部谐振现象，放大谐波分量，导致电气设备过热甚至烧毁设备，引起火灾，严重威胁了人民的生命财产安全。因此本文针对上述问题进行了研究，提出了基于改进的粒子群算法对无功补偿技术的优化方法，该方法能有效的得到最佳的功率因数值，同时保证电压谐波畸变率保持在安全规定的范围内。 本文对无功补偿所针对的电网进行模型化的数学处理，将电网的功率因数与谐波畸变率作为两个目标函数，根据电网功率之间的关系以及负载端谐波电压的关系，得出等效的功率因数数学模型和电压畸变率的数学模型。其约束条件包括两部分：由国家规定的功率因数及谐波畸变率的安全范围作为约束条件；由电容器的工作电流、电压满足的不等式约束条件。提出和使用Matlab程序编写了改进的多目标粒子群算法程序，以提高粒子群算法的收敛速度和全局搜索能力，从而在保证了功率因数的基础上，抑制了谐波分量，提高了电网运行的安全可靠性。 最后，以实验室中的无功补偿装置为例，通过对建立的模型进行仿真，将得到的最优结果投入无功补偿装置中，并对得到的结果进行对比分析，发现采用多目标优化得到的结果比传统无功补偿技术得到的结果更优，提高了电网的节能效果和供电安全。
电网安全;无功补偿;电压谐波畸变率;多目标优化;粒子群算法
上海应用技术大学
硕士
安全工程
徐兵;何岗
2017
中文
TM73
2021-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）