""" 年 第 # 期 中 国 电 力 第 $$ 卷电 力 系 统 最 优 无 功 功 率 补 偿 和 运 行 是 保 证 电 压质 量 合 乎 要 求 和 线 损 最 小 的 根 本 措 施 !"# 实 质 上是 在 满 足 一 定 的 安 全 约 束 条 件 下 ， 使 某 个 函 数 在 数学 上 最 小 在 运 行 问 题 上 ， 通 常 把 目 标 函 数 取 为 线 损最 小 它 涉 及 无 功 补 偿 地 点 的 选 择 、 无 功 补 偿 容 量 、变 压 器 分 接 头 的 调 节 和 发 电 机 机 端 电 压 的 调 节 配 合等 ， 是 一 个 多 约 束 、 离 散 的 非 线 性 规 划 问 题 传 统 的算 法 主 要 有 线 性 规 划 、 非 线 性 规 划 、 二 次 规 划 ， 近 年来 又 出 现 了 遗 传 算 法 、 神 经 网 络 和 模 糊 优 化 等 但 在实 际 操 作 中 由 于 难 度 大 、 收 敛 性 差 不 能 得 到 推 广 应用 更 难 用 于 实 时 最 优 化 无 功 功 率 控 制 由 于 电 力 市场 厂 网 分 开 的 需 要 ， 将 高 压 输 电 线 路 无 功 功 率 经 济运 行 方 式 引 入 电 力 系 统 无 功 功 率 优 化 问 题 ， 通 过 简化 网 络 ， 减 少 约 束 并 假 定 控 制 变 量 连 续 可 调 ， 得 到 求解 !"# 最 优 无 功 功 率 潮 流 的 !!$法 。
求 解 !"# 最 优 无 功 率 潮 流 的 !!$法%&% !!$原 理 和 电 力 系 统 无 功 功 率 潮 流 控 制 方 法如 图 %， 调 整 发 电 机 的 励 磁 电 流 "&、 变 电 站 的 无功 补 偿 #’(、 )）和 升 、 降 压 变 压 器 的 变 比 $%、 $*， 使 线路 无 功 功 率 分 点 在 该 段 线 路 中 点 ， 此 时 线 路 首 末 *端 的 电 压 降 落 为 经 济 压 差 !!$+!%,!*， 且 !&、 !-、 !.在 允 许 变 化 范 围 图 % 中 电 压 单 位 为 /0， 功 率 单 位 为 12， 线 路在 !!$支 持 下 ， 有 最 好 的 电 压 质 量 ， 电 压 降 落 最 小 ，!!$+（ %&3#’） 4!+%& 4! 线 路 上 电 压 分 布 好 ， 接 近直 流 线 路 运 行 ； 而 且 有 功 功 率 损 耗 最 小 ， 是 无 功 功 率分 点 在 首 （ 或 末 ） 端 母 线 上 有 功 功 率 损 耗 的 %4.，!%5678+!%59’+%4*+%4.!%56:;+%4.!%59’+*(=#+,-= >!"""中 国 电 力第 $$ 卷 第 # 期!""" 年 # 月 ./.01230 456.2电 力 系 统 !"# 全 网 最 优 无 功 的 经 济 压 差!!$算 法 及 其 应 用?@A8A67@ 0ABC:DE F7&&EGE8@E HBDAG7CI6 :8J KCL HMMB7@:C7A8 &AG !MC76:B NE:@C7OE "APEG #BAP唐 寅 生%， 李 碧 君*（ %=湖 南 电 力 调 度 通 信 局 ， 湖 南 长 沙 .%男 ， 河 南 新 郑 人 ， 高 级 工 程 师 ， 从 事 电 力 系 统 调 度 工 作 。
图 % !!$原 理 和 电 力 系 统 无 功 调 控 方 法 示 意.*, ,电 力 系 统 !"# 全 网 最 优 无 功 的 经 济 压 差 !!$算 法 及 其 应 用第 !! 卷 "### 年 第 $ 期于 !!! 图 " 中 ""#$$%&’("))%*+#()’%*, -./0， ",#)’%*, -./0， 即 发 电 厂 和 降 压 变 电 站 均 应 从 电 网 接收 )’%*, -./0 功 率 " 简 化 计 算 网 络 和 变 量 设 置%&"&% 简 化 计 算 网 络在 电 网 结 构 和 有 功 发 电 计 划 决 定 后 ， 影 响 电 网无 功 潮 流 的 因 素 是 各 点 注 入 电 网 的 无 功 功 率 值 ， 因此 变 压 器 可 不 参 与 优 化 计 算 123 最 优 无 功 功 率 计算 网 络 按 电 压 等 级 )&&4,,&4""& 56 分 层 计 算 "&" 数 学 模 型 、 目 标 函 数789!!#（ #$:"%） 4!%&"&! 计 算 条 件控 制 变 量 ""、 ",无 约 束 ； 状 态 变 量 !";,） 789!!"（ ,）!!"（ ,） 7/";?、 @）为 补 偿 电 容 与 &"、 &,（ 变 压 器 变 比 ） 等 不 直 接 参与 123 最 优 无 功 控 制 计 算 ， 在 执 行 机 构 调 控 策 略 中靠 挡 运 行 ， 并 假 定 ";?、 @）、 &"、 &,连 续 调 节 。
’! !"#!%$法 与 传 统 方 法 特 征 比 较 （ 表 &）%&( 区 域 无 功 功 率 平 衡 方 程 式发 电 厂 区 无 功 功 率 平 衡 ： "=:"4,"@#!"A":"4,!"?:"2降 压 变 电 站 无 功 功 率 平 衡 ： "?:"4,"@#!"A,:"4,!""式 中 ： "=为 发 电 机 无 功 出 力 ， "@为 线 路 充 电 功率 ， "?线 路 无 功 功 率 损 失 ， "B为 降 压 变 电 站 无 功 补偿 出 力 ， "2为 发 电 厂 厂 用 无 功 负 荷 ， !"A"、 !"A,为 升降 压 变 压 器 无 功 功 率 损 失 ) 实 例综 合 分 析 ， 以 降 耗 ) -C 计 ， " / 少 损 耗 电 量DE%+ FC· G， 节 约 费 用 , "$& 万 元 各 省 以 E 级 电 网框 架 考 虑 ， 投 资 回 收 期 为 &%)H" / 123 最 优 无 功 功率 潮 流 效 益 见 表 , 所 示 电 网 潮 流 特 点 如 表 E， 线 路 无 功 功 率 分 点 均 在中 点 是 降 损 和 提 高 电 压 质 量 的 关 键 。
" !!*法 +,- 最 优 无 功 潮 流 用 途"&% 用 于 全 网 实 时 无 功 功 率 最 优 控 制为 区 别 于 对 有 限 资 源 只 能 在 部 分 结 点 进 行 补偿 的 123（ 最 优 无 功 率 潮 流 ） 计 算 ， 全 网 各 结 点 都参 与 补 偿 调 节 的 123 计 算 称 为 全 网 最 优 无 功 率 潮流 它 能 实 现 无 功 功 率 就 地 补 偿 和 按 电 压 层 次 平衡 全 网 123 的 实 时 无 功 功 率 最 优 控 制 集 安 全 性和 经 济 性 为 一 体 ， 实 现 了 安 全 约 束 下 的 全 网 经 济 运表 ! 某 ’(( )* 电 网 无 功 功 率 潮 流支 路 ’(( ((’ 支 路 ’(( ((’,&("$ ("%&+* D ("%&++ & "&(+ ("%+)) , ("%+)) ",&("D (&%&E$ , (&%&E’ + ""($ (&%E,) " (&%"E, ’,&("& (&%’’$ $ (&%+’, + "+("* (&%)’+ + (&%))’ E,&("" (&%+E* & (&%’DD + "*(") (&%’’& $ (&%’D+ *"$("+ (&%$$E ’ (&%$+& D"E("D(&%&E& ’ &%&E) &"$(") (&%,+$ E (&%E&, E *(+ (&%’*+ & (&%’** ,"&($ ("%E&" ) ("%D$D D表 % !!$和 传 统 算 法 特 征 比 较方 法 计 算 网 络 计 算 方 法 数 学 模 型 目 标 函 数 约 束 条 件 #、 " 处 理 潮 流 特 征 收 敛 性!!!法单 一 电 压 等 级网 络!!!789!!##$:,% )!电 压 质 量 好 ， 线损 最 小单 一 电 压 约 束 解 耦每 线 无 功 分 点均 在 中 点好传 统 法)&&4,,&4""&56 混 合 电 网线 性 规 划 等线 损 最 小 ， 电 压合 格多 约 束 不 一 定 差表 " !"#最 优 无 功 功 率 潮 流 效 益电 网 优 化 前 后 总 负 荷 4-6I 有 功 功 率 损 失 电 压 42%J%全 网 4-C 所 占 比 例 4K 减 少 4-C 减 少 比 例 4K 7/./， 可 形 成 全 网 !"# 最 优 无 功 自 动控 制 。
参 考 文 献 ：［ +］ 李 福 存 : 超 高 压 交 流 输 电 系 统 无 功 经 济 运 行 问 题 ［ ?］ : 中 国 电力 科 学 研 究 院 ， +77@， +(:［ *］ 孙 宏 斌 ， 等 : 安 全 约 束 下 的 全 局 无 功 最 优 控 制 的 仿 真 研 究 ［ 2］ :电 力 系 统 自 动 化 ， +777， *4（ ’） :（ 责 任 编 辑 紫 君 ）图 * 全 网 最 优 无 功 控 制 前 后 日 网 损 曲 线图 4 .)A 九 区 图33B B。