本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)分析領(lǐng)域，涉及電力系統(tǒng)潮流計(jì)算與分步優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，由于人們的日常生活用電量不斷增加，并且大功率電器較多，因此使得許多配電臺(tái)區(qū)的感性負(fù)載大幅度上升，降低了負(fù)荷功率因數(shù)。如果我們只依靠發(fā)電機(jī)來(lái)提供無(wú)功功率的話，電力系統(tǒng)中之間由于無(wú)功功率不斷地來(lái)回地交換會(huì)引起發(fā)電、輸電及供配電設(shè)備上的電壓損耗及功率損失，況且發(fā)電機(jī)發(fā)出的所有功率等于有功功率與無(wú)功功率的矢量和，提供的無(wú)功功率多時(shí)，提供的有功功率就少了，這種運(yùn)行方式也是很不經(jīng)濟(jì)的。

因此需要在配電臺(tái)區(qū)合適的點(diǎn)上裝置無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，使其能夠就地補(bǔ)償，減少網(wǎng)絡(luò)中的線損。

基于負(fù)荷p-u特性曲線能夠快速有效地找到可能布置點(diǎn)，通過(guò)分步優(yōu)化方法能夠找到最合適的設(shè)置點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)高效地提高了負(fù)荷功率因數(shù)，減少了損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了運(yùn)用負(fù)荷p-u特性曲線找到若干δp/δu較大的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，再通過(guò)優(yōu)化方法找到幾個(gè)最合適的點(diǎn)裝置無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，提高功率因數(shù)，減少損耗，本發(fā)明提出一種基于負(fù)荷p-u特性的負(fù)荷功率優(yōu)化方法。

本發(fā)明的提供的技術(shù)方案為提供一種基于負(fù)荷p-u特性的負(fù)荷功率優(yōu)化方法，其特征在于：包括以下步驟：

第一步、通過(guò)采集各個(gè)選點(diǎn)的功率和電壓數(shù)據(jù)，通過(guò)仿真綜合得到負(fù)荷p-u特性曲線；

第二步、由功率、電壓數(shù)據(jù)得到各點(diǎn)在相同條件下的δp,δu,結(jié)合負(fù)荷p-u特性曲線，收集δp/δu數(shù)值較大的若干個(gè)點(diǎn)的電壓，代入目標(biāo)函數(shù)中，在滿足各自的潮流方程情況下，運(yùn)用分步優(yōu)化的方法得到優(yōu)化的無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)；

第三步、按照不同的延時(shí)預(yù)設(shè)控制時(shí)間，在相應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)上進(jìn)行設(shè)備安裝。

所述的目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

式中u10，u20，u30分別為高峰，正常和低谷時(shí)期的額定電壓值，c1,c2,c3則為加權(quán)參數(shù)。

所述的各個(gè)選點(diǎn)為選取現(xiàn)場(chǎng)能夠同時(shí)測(cè)量電壓和功率的點(diǎn)。

所述的分步優(yōu)化的方法為先把一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)代入目標(biāo)函數(shù)f(x)中，此時(shí)可得到一個(gè)值a0＝f(x0)。然后再加入一個(gè)點(diǎn)，并把這兩個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)同時(shí)代入目標(biāo)函數(shù)f(x)中，可以得到一個(gè)值a1＝f(x1)，以此類推，當(dāng)|an-an-1|的值比較小時(shí)(也即增加一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)已無(wú)明顯變化)，此時(shí)的選點(diǎn)為最優(yōu)。

所述的各自的潮流方程的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中，分別為選點(diǎn)a,b,c三相電壓，并且對(duì)稱，相差120°相位角，而y1,y2,y3為選點(diǎn)相應(yīng)的導(dǎo)納。

按照目標(biāo)方程及其約束條件可以逐個(gè)得到最佳的無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)，直到在其他點(diǎn)再增加一個(gè)無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，已無(wú)明顯效果，則此時(shí)的布點(diǎn)即為最優(yōu)布點(diǎn)。按此布點(diǎn)裝置無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，并且按照變化越快的點(diǎn)，預(yù)設(shè)時(shí)間越短的原則設(shè)定好控制時(shí)間，能夠經(jīng)濟(jì)有效地提高功率因數(shù)，減少損耗。

與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明可以帶來(lái)的有益效果如下：

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得到的負(fù)荷p-u特性曲線能夠快速有效地找到若干可能布置點(diǎn)，設(shè)定目標(biāo)函數(shù)，并且按照分步優(yōu)化的方法能夠在這若干個(gè)可能布置點(diǎn)中找到最經(jīng)濟(jì)有效的無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)，可以節(jié)省選點(diǎn)時(shí)間，并且能夠減少無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的投入量，大大減少了成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的原理示意圖；

圖2為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步介紹：

如圖1所示，一種基于負(fù)荷p-u特性的負(fù)荷功率優(yōu)化方法，其特征在于：包括以下步驟：

第一步、通過(guò)采集各個(gè)選點(diǎn)的功率和電壓數(shù)據(jù)，通過(guò)仿真綜合得到負(fù)荷p-u特性曲線；

第二步、由功率、電壓數(shù)據(jù)得到各點(diǎn)在相同條件下的δp,δu,結(jié)合負(fù)荷p-u特性曲線，收集δp/δu數(shù)值較大的若干個(gè)點(diǎn)的電壓，代入目標(biāo)函數(shù)中，在滿足各自的潮流方程情況下，運(yùn)用分步優(yōu)化的方法得到優(yōu)化的無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)；

第三步、按照不同的延時(shí)預(yù)設(shè)控制時(shí)間，在相應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)上進(jìn)行設(shè)備安裝。

所述的目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

式中u10，u20，u30分別為高峰，正常和低谷時(shí)期的額定電壓值，c1,c2,c3則為加權(quán)參數(shù)。

所述的各個(gè)選點(diǎn)為選取現(xiàn)場(chǎng)能夠同時(shí)測(cè)量電壓和功率的點(diǎn)。

所述的分步優(yōu)化的方法為先把一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)代入目標(biāo)函數(shù)f(x)中，此時(shí)可得到一個(gè)值a0＝f(x0)。然后再加入一個(gè)點(diǎn)，并把這兩個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)同時(shí)代入目標(biāo)函數(shù)f(x)中，可以得到一個(gè)值a1＝f(x1)，以此類推，當(dāng)|an-an-1|的值比較小時(shí)(也即增加一個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)已無(wú)明顯變化)，此時(shí)的選點(diǎn)為最優(yōu)。

所述的各自的潮流方程的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中，分別為選點(diǎn)a,b,c三相電壓，并且對(duì)稱，相差120°相位角，而y1,y2,y3為選點(diǎn)相應(yīng)的導(dǎo)納。

按照目標(biāo)方程及其約束條件可以逐個(gè)得到最佳的無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)，直到在其他點(diǎn)再增加一個(gè)無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，已無(wú)明顯效果，則此時(shí)的布點(diǎn)即為最優(yōu)布點(diǎn)。按此布點(diǎn)裝置無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，并且按照變化越快的點(diǎn)，預(yù)設(shè)時(shí)間越短的原則設(shè)定好控制時(shí)間，能夠經(jīng)濟(jì)有效地提高功率因數(shù)，減少損耗。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得到的負(fù)荷p-u特性曲線能夠快速有效地找到若干可能布置點(diǎn)，設(shè)定目標(biāo)函數(shù)，并且按照分步優(yōu)化的方法能夠在這若干個(gè)可能布置點(diǎn)中找到最經(jīng)濟(jì)有效的無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)，可以節(jié)省選點(diǎn)時(shí)間，并且能夠減少無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的投入量，大大減少了成本。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。