论文总字数：25341字

摘 要

能源问题关乎到国家安全也是决定人类能否持续健康发展的重要基础。电力不仅是一次能源的主要消费者，也是二次能源的主要形式，电力能效几乎决定着整个能源行业能效的高低。2015年，我国火力发电9.9亿千瓦，占发电总量的65.56%，节约电力资源就是提高能源资源利用率，加快煤电转型，减少因发电而消耗的化石燃料，为绿色可持续发展做贡献。

本论文从接入电容器和分布式电源来补偿配电网的无功功率的角度来减少网损。电容器相比于其他补偿装置安装维护简单，投资不较小，在进行补偿的时候也不会消耗太多的有功功率；DG的运行是可控的，可依据负荷的情况，灵活接入和退出电网，相对独立，不会受主电网故障影响。选择就地补偿，减少电能传输时的损耗，提高电能质量。使用Matlab软件用粒子群算法(PSO)对无功补偿进行优化，在IEEE48节点环境下进行仿真检验，分析仿真的结果表明基于PSO的配电网无功补偿优化可以使节点电压不越限，减少了系统网损，使配电网更加安全可靠。

关键词:主动配电网 节能控制 无功优化 粒子群算法

Research on Energy Saving Control of Active Distribution Network

Abstract

Energy issues related to national security is also an important basis for determining the sustainable and healthy development of human beings. Electricity is not only the primary consumer of primary energy, but also the main form of secondary energy, power efficiency is almost the energy efficiency of the entire energy industry. In 2015, China's thermal power generation 9.9 billion kilowatts, accounting for 65.56% of the total power generation, saving power resources is to improve energy efficiency, accelerate the transformation of coal and electricity, reduce the consumption of fossil fuels for power generation, contribute to green sustainable development.

In this paper, from the perspective of access to capacitors and distributed power to compensate for the reactive power of the distribution network to reduce the loss of network. Capacitors compared to other compensation devices installation and maintenance is simple, the investment is not small, when the compensation will not consume too much active power; DG operation is controllable, according to the load situation, flexible access and exit Power grid, relatively independent, will not be affected by the main power grid failure. Select the local compensation, reduce the loss of power transmission, improve power quality. The PSO is used to optimize the reactive power compensation using the Matlab software. The simulation results show that the PSO-based distribution network reactive power compensation optimization can make the node voltage not exceed and decrease The system network loss, so that the distribution network more secure and reliable.

Keywords: Active power distribution network Energy saving control Reactive power optimization Particle swarm optimization

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究的背景 1

1.2 主动配电网特点与研究现状 1

1.2.1 主动配电网的特点 1

1.2.2 主动配电网的研究现状 2

1.3 电网节能控制研究的目的、意义和现状 3

1.3.1 电网节能控制研究的目的和意义 3

1.3.2 配电网节能控制研究的现状 4

1.4 本文的主要工作 6

第二章 电网主要节能控制措施 7

2.1 节能降损的原理 8

2.2 配电网无功补偿原理 12

2.2.1 无功补偿对电网电能的影响 13

2.2.2 无功补偿需要考虑的问题 14

2.3 无功补偿的设备及应用 15

2.3.1 发电机 15

2.3.2 同步调相机 16

2.3.3 静电电容器 16

2.3.4 静止无功补偿器 16

2.3.5 静止无功发生器 17

2.3.6 分布式电源 17

2.4 本章小结 18

第三章 用PSO优化无功补偿 19

3.1 标准粒子群算法的介绍 19

3.2 无功优化的数学模型 21

3.2.1 目标函数 21

3.2.2 等式约束条件 21

3.2.3 不等式约束条件 22

3.3 本章小结 22

第四章 IEEE48节点算例仿真及结果分析 22

4.1 基于PSO的无功优化步骤 22

4.1.1 PSO在无功补偿优化中的参数设置 24

4.2 算例分析 24

4.3 本章小结 31

第五章 总结与展望 32

5.1 总结全文工作 32

5.2 后期工作展望 32

参考文献 34

致 谢 37

第一章 绪论

1.1 课题研究的背景

党的十八届五中全会提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”的五大发展理念，十三五规划提出推动低碳循环发展，推进能源革命，加快能源技术创新，建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系。

随着我国社会经济的高速发展，能源消耗总量和以前相比有了巨大的增长，某些地区的电力供应局面还十分的紧张，节约用电己经成为缓解电力供需矛盾的一个非常有效的措施，更应加强电能损耗方面的管理，对其中存在问题的要及时的找出并研究对策，科学合理的落实节能降损措施^[1]。

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