不间断电力变电站中分布式电源接入系统研究.pdf

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1、第3 5卷 第 1 0期 2 0 0 7 年 5 月 1 6日 继 电 器 RELAY V b 1 3 5 NO 1 0 M a y 1 6，2 0 0 7 不间断电力变电站中分布式 电源接入系统研究 李峰，李兴源，郝巍(四川大学电气信息学院，四川 成都 6 1 0 0 6 5)t 摘要：将新兴的发电技术(风力发电、燃料电池发电)及新型储能技术(制氢储能、超导储能装置)引入传统的电力变电站 后，由于各分布式电源的多样性和复杂性，使得整个系统的运行和控制变的复杂，独立运行单个分布式电源，很难维持整个 系统的频率和电压稳定。提出让高度可控的分布式电源，如燃料电池发电系统在通过电压源型逆变器并网的同

2、时参与系统的 频率和电压调节，用以解决随机性较大的分布式电源，如风力发 电系统功率输出的随机性导致电网电能质量下降的问题。最 后通过仿真分析验证 了 储能装置的这种并网方式能够有效地提高变电站输出电能质量。关键词：不间断电力变电站；分布式电源；电压源型换流器；频率控制；电压控制 A r e s e ar c h o f t he di s t r i but e d g e ne r a t i o n i n t he uni nt e r r upt e d po we r s ubs t at i o n c o nn e c t e d t o t h e g r i d LI F e

3、 n g，LI Xi n g y u a n，HAO W e i(S c h o o l o fE l e c t ric a l a n d I n f o r ma t i o n，S i c h u an Un i v e r s i t y，Ch e n g d u 6 1 0 0 6 5，Ch i n a)Ab s t r a c t：W h e n i n tr o d u c i n g t h e b u r g e o n i n g p o we r g e n e r a ti o n t e c h n o l o g y an d n e w t y p e s o

4、f e n e r g y s t o r a g e t e c h n o l o g y s u c h a s wi n d f a r m p o we r g e n e r a t i o n，f u e l c e l l，h y d r o g e n p r o d u c t i o n b a s e d e n e r g y s t o r a g e an d s u p e r c o n d u c t i n g ma g n e t i c e n e r g y s t o r a g e，t o t r a d i t i o n a l p o w

5、e r s u b s t a t i o n，the v a r i o u s t y p e s o f d i s t r i b u t e d g e n e r a t i o n(D G)a r e t o b e i n d e p e n d e n t l y c o n tr o l l e d b y the i r o wn e r s，the l a r g e S C ale i n tro d u c ti o n o f DGs ma k e s s y s t e m o p e r a t i o n c o mp l i c a t e d I n t

6、hi s P a D e r,the c o n t r o l l a b l e DGs s u c h a s f u e l c e l l s i n the UP S a r e c o n n e c t e d t o the g r i d t h r o u g h the v o l t a g e s o u r c e i n v e r t e r an d p a r t i c i p a t e d i n v o l t a g e c o n tr o l an d p ri ma r y f r e q u e n c y c o n tr o l o

7、f the s y s t e mT h e p r o p o s e d me tho d i s h e l p f u l t o i mp r o v e t h e p o we r q u a l i t y d e c l i n e o f the s u b s tati o n b e c a u s e o f the e x i s t e n c e o f the u n c o n tro l l a b l e DGs s u c h a s a wi n d p o we r g e n e r a t i o n i n the UP S An d the

8、 s i mu l a ti o n r e s u l t s s h o w q u a l i t a t i v e l y tha t t h i s me tho d wi l l i mp ro v e the o u t p u t p o we r q u a l i t y o f the s u b s tat i o n T h i s p r o j e c t i S s u p p o rt e d b y N a t i o n a l Na t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n o f C h i n a(No

9、 5 0 5 7 7 0 4 4)Ke y wo r d s：u n i n t e r r u p t ed p o we r s y s t e m；d i s t rib u t e d p o we r s o u r c e；v o l tag e t y p e d c o n v e rt e r；f r e q u e n c y c o n tro l；v o l tag e c on t r O l 中图分类号：T M7 1 5 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 3-4 8 9 7(2 0 0 7)1 0 0 0 1 3 0 6 0 引言 可再生能源与分布式 电源系统是

10、指：功率为数 千瓦到 5 0 n v 的小型模块式的、与环境兼容的独立 电源，也叫模块化发电单元。分布式一次能源主要 有风能、太阳能和生物质能，目前常见的分布式发 电技术包括：燃料 电池、太阳能光伏 电池、风力发 电技术及飞轮、超导储能技术等。在最近的几十年中，分布式 电源 以其投资低、环保好、灵活性高的特点得到了广泛的应用，相关 调查显示，到 2 0 1 0年，新建的发电机组将有 2 5 1J 3 0 是分布式 电源。如今，大 电网与分布式发 电相结 基金项目：国家自然科学基金资助项 目(N o 5 0 5 7 7 0 4 4)合被世界许多能源、电力专家认为是降低能耗、提 高 电力系统可靠性

11、和灵活性 的主要方式，更是解决 我 国电力紧缺现状 的有效途径。因此，基于分布式 发 电和储能技术的新型不问断 电力变 电站将是分布 式 电源的主要应用形式。不问断电力变 电站中的分布式 电源大多通过电 压源型逆变器(V S I)接入系统。V S I的控制策略 有很多，M o s t a f a I M a r e i在文献 6 中提出了灵 活分布式发 电的概念，并在后来 的文献 7，8 中引入 希尔伯特变换和 自适应神经控制，提高了分布式电 源 的电能质量；文献 9 则是采用双环串级 P I 结构 的控制器，第一级为功率控制，第二级为电流控制，也有效地提高了电能质量。本文针对不问断电力变 维

12、普资讯 http:/ 1 4 继 电 器 电站中不同分布式 电源的特点以及多种电源协调工 作的需要，提出燃料电池等高度可控的分布式电源 在经 V S I接入系统时参与频率和 电压调节，协同随 机性较大的分布式能源如风力发电系统更好的工 作，提高输 出电能质量。文章从介绍不间断电力变电站的构成开始，在 风力发电系统和固体氧化物燃料 电池详细数学模型 的基础上，给 出燃料电池在 同并网风力发电系统并 联运行时候的 V S I控制策略，最后通过仿真验证了 这种控制策略的有效性。1 不间断电力变电站的构成 我国风能资源丰富，全国可供开发利用的风能 资源总量为 2 5 3 G W。风力发电“是 目前新能

13、源开 发中技术最成熟、最具规模化商业开发前景的发电 方式。由于风速决定风力发电机的最大输出功率，因此其输出功率具有很大的随机性，但用户却希望 电能输出较为确定。引入储能装置可 以使随机性 电 源的功率输出较平滑。燃料电池H 坞 是一种利用燃料和氧化剂产生 电 能的系统。燃料可以是氢气、碳氢化合物、天然气、甲醇甚至是汽油等，在催化剂的作用下，燃料慢慢 的与空气或氧气之类的氧化剂相结合，可以不断的 产生电流。它具有能量转化效率高、适应负荷变化 能力强和燃料适应性强等优点。随着燃料电池技术的突破和制氢技术的发展，燃料电池可以与风力发 电系统构成“风力发电制氢 储能燃料电池发电系统”，以制氢储能代替传

14、统的 蓄 电池储能环节。当风源情况 良好时，通过电解水 制氢将多余 的电能储存起来；在风力不足时，将储 存的氢通过燃料 电池再转换为 电能，继续 向负荷供 电，从而保证了系统供电的连续性和稳定性。文献 1 详细介绍 了基于多代理技术 的不间断 电力变 电 站设计方案。综上所述，不间断电力变电站的结构示意图如 图 1。圈 f不间断电力变电站示意图 一F i，g 1 S c t u t eo f u n i n t e r r u p t e dp o we r s u b s t a t i o n I ，2 风力发电系 统模型D 帕 ，；2。1风力发电系统刍 勺 构成，文章中采用变速风力机驱动

15、同步交流发电机 经换流器与系统联网的模型，变频器(换流器)用 于耦合同步交流发电机转速和电网频率，如图 2所 示。图 2风力机驱动交流发电机经整流一 逆变装置与电网连接图 Fi g 2 W i n d t u r b i n e c o n n e c t ed t o t h e g r i d t h r o u g h a c o n v e r t e r 2 2风力机方程 假定风力机 的偏航系统 已经将风力 发电组的 主轴调整到与风向垂直的方向，自然风速采用下式 模拟l 2 J：=v b +As i n(a t)+v n。i (1)其 中：为输入到仿真系统中的风速，为平均 风速，A为

16、正弦调制振幅，v n。i 为均值为零方差为 1的白噪声。风力机模型为：，：P ，=c p(，)A 2 1 1 0 0 3 5 (2)(3)(4)(5)其中：为机械转距，P 1 为风力产生的机械功率，为转子转速，P为空气密度，A为扫风面积，c p 为风能利用系数，为叶尖速比，为调节桨距 角。的控制方程为：=()一 O p)r p(6)2 3 交流同步电机方程 交流同步电机的定子电压方程为：v 出 一 +z q s，V q s=一 f q。一 (fd s 一 )其中：表示转子回路的磁链。而交流同步电机的有功和无功功率如下：+峨 (8)=1 7q s。d s V dsfa 维普资讯 http:/ 李

17、峰，等不间断电力变电站中分布工电源拉入系统研究 一 1 5一 l司步发 电机 转子运 动方 程 为：(r m 一 )2 日 m (9)=f q。一 。f d s 其中：、分别为转子转速和 电磁转矩。其定子磁链方程为：s 一x d +(1 O)s 一 qs 2 4换流器方程 注入 网络的功率由网络侧 的换流器 电流决定：+(1 1)Q c=。Id。一 f q。其中 d c、q c、v d。、V q。分别为网络侧 的换流器 电流 和 电压 的交、直轴分量。换流器 电压是网络 电压幅 值和相角的函数：c=s i n(一 )(1 2)Y q c=V c o s(0)假设换流器没有损耗且功率因数为 1，

18、则：=(1 3)注入网络 的无功功率通过换流器直流 电流 f d 来 控制，从而注入系统的无功功率为：a。=fd c o s(O)+t a n(0)P (1 4)换流器动态高度 简化，用理想 电流源表示。fa。、f d。、f d 为状态变量，分别用于转速控制、无功 功率控制和 电压控制，有如下微分方程：。=(一 i q s)=(一 )(1 5)=(K v()一 )r v 其中：f 1 q s r e f w,m I d s r e f 一 其约束条件为：(1 6)f q。一=一 一(1 7)d s =d c m x=一 n I d s I I li n 。d c m in 一 Q T n a)

19、【3 固体氧化物燃料 电池及其与系统联网模 型 3 1 S O F C数学模型n 鲫 燃料 电池是一种把贮存在燃料和氧化剂中的化 学能直接转化为 电能的能量转化装置。固体氧化物 燃料 电池(S O F C)的运行效率很高，是 目前燃料 电 池电厂较常采用的一种。其两电极的基本化学反应 可以描述为，阳极：H2+O。H2 0+2 e。阴极：o+2 e。o-根据 N e r n s t 方程，S O F C的直流电压为：=叫 ，)，8=P H，、P H，o、P o，由下式给 出：=一(：一 2 ，出)：+：)：H2 0=-【g n 2o 4-P H 20 。(1 9)：=一(：rH 0 一 ，出)：

20、+：)：=【2 ，出 一 q H：J r,其 中：q H，是氢 的摩尔流量，KH，、KH，o、，分 别是氢、水和氧流的阀摩尔系数，、，o、，则是它们各 自的响应时间常数，r H o是氢氧 比率，为欧姆损耗，U。优是燃料最优利用率，燃料处理 响应 时间常数，电气响应时间常数，R是气体密 度常数，F是法拉第常数，丁 是绝对气温，n 是电 池串联数，=No 2 F。S O F C采用定功率控制时，燃料 电池 电流为：I d c=(。一 I d c)(2 o)采用定 电流控制时，燃料 电池 电流为：I d c=(。，r e f 一，d。)(2 1)其中：r e f是燃料 电池直流 电压初始值。到 料流

21、的动态 限，则有：()，其 中：n =一，U Jlli 是 燃 料电 池 燃 料的 最 大 和 维普资讯 http:/ 1 6 继 电器 最小利用率。3 2与系统联网模型 对于整个电力系统的稳定运行而言，系统产生的 功率和消耗功率之间的平衡是十分重要的，二者之间 的不平衡会导致旋转 电机注入系统能量的变化，从而 影响电机的转速和电网的频率。传统可控(频率和电 压都可控制)电力变电站，系统频率变化同变电站有 功功率变化有着相应的线性关系，系统频率变化会使 变电站有功功率相应的变化，同样，当负荷有功功率 发生胸 变化后，系统频率也会随之改变，直到发 电功率和负荷功率达到一个新的平衡。图 3燃料电池

22、接口控制原理 F i g 3 Co n t r o l p r i n c i p l e o f d i s t r i b u t e d g e n e r a t i o n c o n n e c t e d t o t h e g r i d 本文所构造的不间断电力变电站同传统电力变 电站的区别就是加入 了风力发 电、燃料 电池发 电等 分布式电源。如果这些分布式 电源加入变 电站后不 参与变 电站的频率调节，由于有功功率的增加，势 必会引起频率变化，只能通过改变变 电站中同步电 机出力来调节频率的变化，再 由于风力机功率输 出 的随机性，将会使输 出电能质量大幅降低。因此，考虑到

23、 S O F C具有能量转化效率高且平稳、适应负荷 变化能力强和高度可控的优点，在 S O F C通过采用 P W M 技术的电压源型逆变器(V S I)接入交流电网的 同时，参与系统的频率调节和电压调节，更好地配 合风力发电系统的并网运行。接入系统原理图如图 3所示。1)数学模型 VS I根据控制回路获取输入 电压信号 来 调节燃料电池注入网络 的电流，VS I 的调节系数 m为：=(K (，ref )一 m)m (2 3)在如图 3所示的控制系统中，采用派克变换，将输出电流，分解成直轴和交轴分量，即：-13 其中：0为 VS I电压相角，同时，与经过频率控制 和电压控制产生的控制信号f d

24、 、i n 一起进行电 流控制，根据图 3所示关系，有，c(f)=_ 1 (f)一 Vg(t)d t (2 5)将 电流信号转变成电压信号 和，最后利-1 2 3 2 N,-得到 电压参考信号。2)控制器设计 A 频率控制器)I(2 6)1 派克变换后，分布式电源注入网络的功率为：P：V d i d+fq，v d 和V q 是V S I 交流侧电压V g 的直 轴和交轴分量，、t 是交流侧电流 的直轴和交 轴分量，可将 v。的方向定位在同步转轴的的直轴方 向，则有：V d=，=0，P=V g i d。又 因频 率变化和发电机有功功率的变化有类似线性关系，z x p=k i ，k In v 为分

25、布式电源逆变侧调节器增 益。所以，两式结合可写为：正 r z x i d=，=k d ，(2 7)根据式(2 7)，得出频率控制器的控制原理，如图 4 (a)，f d 与I s 产生直轴电 流参考信号，r e f，跎 的 值要略低于分布式电源最大出力时候的电流值。B 电压控制器 同样，在派克变换后，q 轴分量对应无功功率，母线电压v。和参考电压。的比较信号通过一个积 分环节，可以得到交轴电流参考信号f n，如图4(b)。，C 电流控制器 1 由 式，c(f)=I V c(t)一 V g(t)d t，将 d 轴 和 q 维普资讯 http:/ 李峰，等不间断电力变电站中分布工电源拉入系统研究 轴

26、电流信号经过 P I控制再各 A3 1 v=的 d轴和 q 轴分量得到 d，r e f和，r e f，如图4(c)。j 至 至 图 4 控制器 通过上述控制器让燃料 电池 直接参与到系统 的频率和 电压调节中去，采取对系统接入点的频率 和电压的 P I D控制，能够有效地抑制由电源或负荷 引起 的功率波动，稳定输出电压，提高系统的输 出 电能质量，详见仿真分析。4 仿真分析 A C BU S 图 5风力发 电一燃料 电池系统 F i g 5 P o we r s y s t e m c o n s i s t o f wi n d a n d f u e l 基于上述风力发电系统和固体氧化物燃

27、料电 池模型，应用 M a t l a b仿真软件将这两种分布式 电源 接入传统 3 5 1 0 k V电力变 电站进行仿真，仿真示意 图如图 5。分别对风力机单独并 网运行和燃料 电池 与风力机并联运行做研究，考察燃料 电池采取本文 所提出的 V S I控制策略并网后对风力发电系统的随 机性引起的功率波动的补偿作用。系统主要仿真 参数如下：同步发 电机容量 1 0 MV A，风力发 电机容量 1 MV A，燃料 电池发电容量 1 MV A，3 5 k V母线上负荷L o a d l 容量 1 0 MV A，1 0 k V 侧母线负荷 L o a d 2容量为 2 MV A，负荷功率因数均 为

28、 0 8。风力发 电及燃料 电池控制系统参数见表 1。表 1控制系统参数 风力 发电 1 0 l 1 0 3 O O l O O l Km T m Vo l t T m 燃料 l 0 o 1 0 O 8 5 O 8 5 2 6 1 电池：。K a 墨 K 2 7 8-3 29l 3 5 2 0 O 5 l 0 o Ma t l a b仿真波形见图 6 l 1。图 6风速 曲线 F i g 6 Cu r v e o f t h e wi n d 图 7 风力机输出功率 F i g 7 P o we r O f the wi n d t u r b i n e 图8风力机单独加入前后负荷 2有功功

29、率 F i g 8 Ac ti v e p o we r o f l o a d 2 b e f o r e an d a f t e r the wi n d p o we r g e n e r a ti o n c o n n e c t e d t o the s y s t e m 图 9风力机单独加入前后母线电压 Fi g 9V o l t a g eo fl o a db u s b e f o r ean d a f t e r th ewi n dp o we r g e n e r a t i o n c o n n e c t e d t o the s y s t e

30、m 维普资讯 http:/ 1 8 继 电器 图 1 0燃料电池加入前后负荷 2有功功率 F i g 1 0Ac ti v ep o we ro fl o a d 2b e f o r e a n d a f t e r t h e f u e l c e l l c on ne c t e d t o the s ys t e m 图 1 1燃料 电池加入前后母线电压 F i g 1 1 V o l t a g eo f l o a db u sb e f o r eand a f t e rthef u e l c e l l c onn e c t e d t o the s ys t

31、e m 可见，由于风速的随机性，风力发 电机加入配 电系统后，负荷电压、有功功率都发生了波动；而 当燃料 电池接入系统时参与系统 电压和频 率调节 后，整个系统的运行效果得到了明显的改善，负荷 母线 电压波动幅度降低，波动频率减小，有功功率 的波动也大幅减小 5 结论 基于分布式发电和储能技术的新型不问断电力 变电站将是未来分布式电源 的主要应用形式，根据 各分布式 电源 的特 点，在接入系统 时采取不 同的 V S I控制策略，特别是燃料 电池等储能单元 由于可 控性高，输出功率比较平稳，在接入时参与系统的 频率和 电压控制，能够有效的和其它分布式 电源协 调工作，平滑其功率输出，提高整个变

32、电站的输出 电能质量。参考文献 1 罗凯明，李兴源基于多代理技术的不间断电力变电 站设计方案【J 电网技术，2 0 0 4，2 8(2 2)：1 5 L UO Ka i-mi n g，LI Xi n g-y u an S t u d y o n Mu l t i a g e n t S y s t e m Ba s e d Un i n t e r r u p t e d P o we r S u b s tati o n Co n t r o l S y s t e m J Powe r S y s t e m T e c h n o l o g y,2 0 0 4，2 8(2 2)：1 5

33、 【2 王建，李兴源，邱晓燕含有分布式发电装置的电力 系统研究综述|J】电力系统自动化，2 0 0 5，2 9(2 4)WA N G J i a n，L I X i n g-y u ，Q I U X i a o-y an Po w e r S y s t e m Re s e a r c h o n Di s t r i b u t e d Ge n e r a ti o n P e n e t r a t i o n 【J】J A u t o ma t i o n o f E l ect r i c P o w e r S y s t e ms，2 0 0 5，2 9(2 4)3 李蓓，李兴

34、源分布式发电及其对配电网的影响 J 国 际电力，2 0 0 5，9(3)：4 5 4 9 LI Be i LI Xi n g y u an Di s t r i b u t e d Ge n e r a ti o n S o u r c e s and T h e i r E ff e c t s o n D i s t r i b u t i o n N e t w o r k s J I n t e r n a t i o n a l E l e c t r i c Po w e r f o r C h i n a，2 0 0 5，9(3)：4 5 4 9 4 D e l fi n o B

35、Mo d e l i n g o f the I n t e g r a t i o n o f Di s t r i b u t e d Ge n e r a ti o n I n t o the El ect r i c al S y s t e m A1 I n：P r o c e e d i n g s o f the EE Po we r E n g i n e e r i n g S o c i e t y T r an s mi s s i o n an d Di s t r i b u t i o n S u mme r Co n f e r e n c e 【C】C h i

36、c a g o(U n i t e d S tat e s)：2 0 0 2 1 7 0 1 7 5 5 S l o o t we g J G，Ha an SW H，P o l i n d e r H，e t a1 Mo d e l i n g Ne w Ge n e r a ti o n an d S t o r a g e T e c h n o l o g i e s i n P o we r S y s t e m D y n a mi c s【A】I n：Proce e d i n g s o f t h e I E E E Po w e r En g i n e e r i n g

37、 T r an s mi s s i o n an d Di s t r i b u t i o n S u mme r C o nfe r e n c e【C】C h i c a g o(U n i t e d S t a t e s)：2 0 0 2 8 6 8 8 7 3 6 Ma r e i M I，E I S a a d any E F，S ala ma M M A F l e x i b l e Di s t r i b u t e d Ge n e r a t i o n A1 In：Pro c eed i n g s o f the EE P o we r En g i n e

38、e rin g S oc i e t y T r an s mi s s i o n an d D i s t r i b u t i o n C o n f e r e n c e C C h i c a g o(Unit e d S tat e s)：2 0 0 2 4 9-5 3 7 Mar e i M I，E 1 一 S a a d a n y E E S ala ma M M A A N o v e l Co n t r o l AI g o r i thm for the DG I n t e r f a c e t O Mi t i g a t e Pow e r Qu ali

39、t y Pro b l e ms J I E E E T r ans o n Pow e r De l i v e r y,2 0 o 4，l 9 f 3 1：1 3 8 4 1 3 9 2 8 Ma r e i M I，Ab d e l Gal i l T K，E 1 一 S a a d any E F,e t 矗 1 Hi l b e r t Tr an s f o r m Ba s e d C e n tre l Al g o rit h m o fthe DG I n t e r f a c e for V o l tag e F l i c k e r Mi ti g a ti o

40、n J I E E E T r ans o n Pow e r De l i v e ry，2 0 0 5，2 O(2)：l l 2 9 1 1 3 3 9 Pro d ano v i c M，Gr een T C C e n t r e l o f P o w e r Qu ali t y i n I n v e r t e r-b ase d Di s tr i b u t ed Ge n e r a t i o n正 0N 一2 0 0 2 A】I n：2 8 th An n u a l Co nfe r e n c e o f the I EEE I n d u s t r i al

41、El e c t r o nic s S o c i e t y C 2 0 0 2 【1 O】杨秀媛，梁贵书 风力发电的发展及其市场前景 J 电 网技术，2 0 0 3，2 7(7)：7 8。7 9 YANG Xi u y u an，L I ANG Gu i s h u De v e l o p me n t o f 、n d Po we r Ge n e r a ti o n an d I t s M a r k e t Pro s p e c t J】P o we r S y s t e mT e c h n o l o g y，2 0 0 3，2 7(7)：7 8 7 9 1 1 王承

42、煦，张源风力发电【M】北京：中国电力出版 社，2 0 0 3 W A NG Ch e n g X U ZHANG Yu an r i n d Po we r Ge n e r a ti o n M B e i j i n g：C h i n a E l e c t r i c P o w e r P r e s s，2 0 0 3 1 2 靳智平燃料电池发电技术在我国电力系统的应用【J】电力学报，2 0 0 4。1 9(t)：4 6 ，J I N ZI l i p i n g T h e Ap p l i c a t i o n P r o s p ect o f the T e c h n

43、o l o g y o f F u e l Ce l l Ge n e r a t i n g El e c tr i c i t y i n Ch i n a E l e c t r i c P o w e r S y s t e m J 1 J o u r n a l o f E l e c t r i c P o w e r，2 O O 4，1 9(1)：4 6 (下转第 2 2页c o n t i n u e do n p a g e 2 2)耵 船 的 乱 铊 鹋 衢 1 1 1 1 n d 维普资讯 http:/ 2 2 继 电 器 该线路无功优化前网损为 9 6 8，从表 1 计

44、算 结果可 以看出，改进排挤小生境 自适应遗传算法 比 传统遗传算法 的优化 结果要好，能更大限度 的降低 线路的网损率，提高运算速度，节省运行时间，缩 短投资回报期。5 结论 针对配 电网的特 点确定 了无功优 化的数学模 型，建立了以投资回收年限作为评价电容器安装方 案经济效益优劣标准的目标函数，通过采用改进排 挤小生境 自适应遗传算法，编制了配电网无功优化 计算程序，在实际配电线路中进行计算结果表明，改进排挤小生境 自适应遗传算法收敛速度快，具有 更高的实用性。参考文献 1 颜伟，孙渝江，罗春雷，等 基于专家经验的进化规划 力法其及在无功优化中的应用 J 中国电机工程学，2 0 0 3，

45、2 3(7)：7 6-8 0 Y A N We i，S U N Y u-j i a n g，L U O C h u n-l e i，e t a1 E P B a s i n g o n S p e c i a l i s t E x p e rie n c e s a n d I t s Ap p l i c a ti o n t o V a r O p ti mi z a t i o n J ，P r oce e d i n g s o f t h e C S E E，2 0 0 3，2 3(7)：7 6 8 O 2 基于遗传算法的城市配电网无功综合优化【D】北京：华北电力大学，2 0 0

46、1 Re a c ti v e P o we r Op ti mi z a ti o n Ba s e d o n Ge n e ti c A l g o r i t h m i n C i t y D i s t r i b u t i o n Ne t wo r k D B e i j i n g：No f n 1 Ch i n a E l e c t r i c Po we r Un i v e r s i t y,2 0 0 1 3 徐郑配电网 1 0 k V馈线及配变的无功规划研究【D】重庆：重庆大学，2 0 0 5 XU Z h e n g Re s e a r c h o n R

47、e a c ti v e Po we r P l a n n i n g o n 1 0 k V F e e d e r s and T r a n s f o r me r s i n Di s t r i b u ti o n N e t w o r k D】Ch o n g q i n g：Ch o n g q i n g Un i v e r s i t y，2 0 0 5 4 任晓娟，邓佑满，赵长城，等 高中压配电网动态无功 优化算法的研究 J】中国电机工程学报，2 0 0 3，2 3(1)：3 1 3 6 R E N Xi a o-j u an，D E N G Y o u-man，

48、Z H AO C h ang-c h e n g，e t a1S t u d y o n the Al g o r i thm f o r Dy n a mi c Re a c ti v e P o we r Op ti mi z a ti o n o f Di s t r i b u ti o n S y s t e m J P r o c e e d i n g s of the C S E E，2 0 0 3，2 3(1)：3 1-3 6 5 王小平，曹立明 遗传算法理论、应用与软件实现 M】西安：西安交通大学出版社，2 0 0 2 6 向铁元，周青山，李富鹏，等小生境遗传算法在无功优

49、化中的应用研究 J】中国电机工程学报，2 0 0 5，2 5(1 7)：48 51 X I ANG T i e-y u a n，Z HO U Q i n g-s h an，L I F u-pen g，e t a1 Re s e a r c h o n Ni c h e Ge n e ti c Al g o r i t h m f o r Re a c ti v e P o w e r Op ti mi z a ti o n J】Pro c e e d i n g s of t h e C S E E，2 0 0 5 2 5(1 7)：4 8-5 1 收稿日期：2 0 0 6-1 2-0 4 收

50、稿 日期：2 0 0 7 0 1 1 1 作者简介：张敬平(1 9 8 1 _)，女，硕士研 究生，研 究方向为电力 系 统分析运行与控制；E-Ma i l：j i n g p i n g z h ang 2 0 0 5 1 6 3 c o m 梁志瑞(1 9 5 9 一)，男，教授，从事电力系统 自 动化、电 气设备参数测量技术及故障分析的教学与研究工作。(上接第 l 8页c o n ti n u e df r o mp a g e 1 8)1 3 李瑛，王林 山燃料电池眦】北京：冶金工业出版 社；2 0 0 0 L I Y i n g，WA NG L i n s h anF u e l C