基于ANN和ES的区域电网电压无功优化集中控制系统
|
摘要
电压是电能质量的重要指标之一，网损是电力企业的一项重要综合性技术经济指标。长
期以来电力系统网络损耗问题较为突出，而无功补偿是降低线损的有效手段。提高电压质量，
降损节能是供电企业当前的工作重点。论文针对我国地区电网的状况和特点，对区域电网电
压无功优化集中自动控制进行了一定的探索。论文介绍了电网主要的补偿装置和各自的作
用，对变电站电压无功控制的模型和控制规律进行了分析，提出了用神经网络实现的单变电
站电压无功优化控制方法。然后研究了利用单变电站电压无功控制神经网络的输出结果，实
现分区分层的多变电所电压无功的协调控制的专家系统的设计思想、知识工程的构成。最后
介绍了河海大学电气工程学院和泰州供电局联合开发的地区电网无功电压优化运行集中自动
控制系统。
Voltage is one of important quality index of electric power. Power loss is an important synthesis technical and economic index of power companies. In the past several years, the problem of power loss is very serious. However, reactive compensation is an effective method to save power loss. Currently, improving voltage quality and saving power loss have been job emphasis of power companies. Reactive power/voltage control in region network is researched in this paper. The characteristics of compensation devices are introduced. Reactive power/voltage control models and rules of substation are analyzed, and an optimal method based on artificial neural network is mentioned. Design idea and knowledge constitute of a multi substations reactive power /voltage coordination control expert system which make use of results of single substation reactive power /voltage control neural networks are presented. At end of the paper a region real time reactive power/voltage concentrate automation control system is introduced.
期以来电力系统网络损耗问题较为突出，而无功补偿是降低线损的有效手段。提高电压质量，
降损节能是供电企业当前的工作重点。论文针对我国地区电网的状况和特点，对区域电网电
压无功优化集中自动控制进行了一定的探索。论文介绍了电网主要的补偿装置和各自的作
用，对变电站电压无功控制的模型和控制规律进行了分析，提出了用神经网络实现的单变电
站电压无功优化控制方法。然后研究了利用单变电站电压无功控制神经网络的输出结果，实
现分区分层的多变电所电压无功的协调控制的专家系统的设计思想、知识工程的构成。最后
介绍了河海大学电气工程学院和泰州供电局联合开发的地区电网无功电压优化运行集中自动
控制系统。
Voltage is one of important quality index of electric power. Power loss is an important synthesis technical and economic index of power companies. In the past several years, the problem of power loss is very serious. However, reactive compensation is an effective method to save power loss. Currently, improving voltage quality and saving power loss have been job emphasis of power companies. Reactive power/voltage control in region network is researched in this paper. The characteristics of compensation devices are introduced. Reactive power/voltage control models and rules of substation are analyzed, and an optimal method based on artificial neural network is mentioned. Design idea and knowledge constitute of a multi substations reactive power /voltage coordination control expert system which make use of results of single substation reactive power /voltage control neural networks are presented. At end of the paper a region real time reactive power/voltage concentrate automation control system is introduced.
引文
[1] 吴安官，倪保珊。电力系统线损。中国电力出版社，1996。
[2] K.R. MAMANDER, R.D. CHEMOWETH, "OPTIMAL CONTROL OF REACTIVE POWER FLOW FOR IMPROVEMENTS IN VOLTAGE PROFILES AND FOR REAL POWER LOSS MIANIMIZATION " , IEEE Transaction on Power apparatus and systems, vol. PAS-100, NO. 7 July 1981
[3] S.A. FARGHAL, A.A. ABOU-ELELA, M. ROSHDY ABDEL AZIZ, "AN EFFICIENT TECHNIQUE FOR REAL-TIME CONTROL OF SYSTEM VOLTAGES AND REACTIVE POWER", Elecric Power System Rearsh, 1987(12)197-208
[4] S.A. SOMAN, K. PARATHASARATHY, D. THUKARAM, "CURTAILED NUMBER AND REDUCED CONTROLEAR MOVEMNET OPTIMIZATION ALGORITHMS FOR REAL TIME VOLTAGE/REACTIVE POWER CONTROL" , IEEE Transactions on Power System, 1994 (11) 2035-2040
[5] 李乃湖。计及整型控制变量的电压—无功功率优化。电力系统自动化，1994(12)
[6] 李新国，颜君安，张基荛。桂林电网潮流、电压优化控制的理论实践。广西电力技术，1997(2)
[7] 赵尤新，徐国禹。灵敏度法分析计算电力系统无功和电压最优控制问题。重庆大学学报，1985，(2)：1—11
[8] 姚诸香，涂惠亚等。基于灵敏度分析的无功优化潮流。电力系统自动化，1997，21(11)：19-21
[9] 王漪，于继来等。基于运行模式的无功电压优化调度的研究。电力系统自动化，1999，23(16)
[10] S.J. Chang O. P Malik G. S. Hope, An Expert System of Voltage and Reactive Power Control of a Power System IEEE Transaction on Power System Mar 1988
[11] 文劲宇，江振华等。基于遗传算法的无功优化在颚州电网中的应用。电力系统自动化，2000，24(2)
[12] 罗安，李涓等。智能型无功最优补偿及装置。电力系统自动化，1999，23(3)
[13] 丁国光，邱文华等。变压器有载调压和电容器自动投切。电力系统自动化，1998，22(4)
[14] 周邺飞，赵金荣。电压无功自动控制软件及其应用。电力系统自动化，2000，24(9)
[15] 严浩军。变电站电压无功综合自动控制问题探讨。电网技术，2000，24(7)
[16] 叶周 陆杏全。实时电压无功优化控制。电力系统自动化，1994，18(7)：33-36
[17] 岑文辉，严君菁，戴文祥。利用Hopfield模型进行电力系统无功优化控制。电力系统自动化，1992，16(5)：9-15
[18] Thomsovic K. A Fuzzy Linear Progrmmming Approach to the Reactive Power/Voltage Control Problam. IEEE Trans on Power Systems, 1992, 7(1):287-293
[19] C.C. liu and K. Tomsovic,"AN expert system assisting decision-making of reactive power/voltage control. "IEEE Trans. On Power Systems Vol. No. 3, August 1986. pp195-293
[20] Y, Yhsu, K, 1, Ho, C, C, Liang, T, S, Lai, K, K, Chen and B, S, Chang, "voltage control using a combined integer linear programming and rule-based approach. IEEE Trans, on Power Systems, vol, 7, No2, May 1992 pp 744-752
[21] 孙宏斌，吴文传等。安全约束下的全局无功最优控制的仿真研究。电力系统自动化，1999，23(5)：4-7
[22] 李乃湖等。基于原-对偶内点法的电压无功实时优化控制算法。电力系统自动化，2000，24(5)：20-23
[23] Bridenbaugh C J, DiMasico D A, Aquila R D. Voltage Control Improvement Through Capacitor and Transformer Tap Optimization. IEEE Trans on Power Systems, 1992, 7 (1):222-227
[24] 张粒子，汪燕，姚蜀军。辐射式地区电网无功运行优化的一种新方法。迈向新世纪的高校电力科技，湖北科学技术出版社，1999年11月
[25] 赵登福，张涛等。新型变电站电压无功综合控制装置的研制。湖北科学技术出版社，1999年11月
[26] 杜红卫，孙雅明等。智能变电站电压、无功综合自动控制装置。湖北科学技术出版社，1999年11月
[27] C.J. Bridenbaugh, D. A. DiMascio and R. Daquila. Voltage control improvement though capacitor and transformer tap optimization. IEEE Trans. on Power Systems, 1992, 7(1):222-227
[28] Feng-Chang Ku and Yuan-Y. Y. Hsu. Fuzzy dynamic programming apporach to reactive power power/voltage control in distribution substation. IEEE Trans. On Power Systems, 1997, 12(2):681-688
[29] 陈世福，陈兆乾等编著。人工智能与知识工程。南京大学出版社 1997
[30] 焦李成著。神经网络系统理论。西安电子科技大学出版社，1990年10月。
[31] 胡守仁。神经网络应用技术。国防科技大学出版社，1992年7月。
[32] 楼顺天，施阳。基于MATLAB的系统分析与设计——神经网络。西安电子科技大学出版社，1998年6月第一版。
[33] 施鸿宝。神经网络及其应用。西安交通大学出版社，1993年
[34] 何振亚。神经智能。湖南科学技术出版社，1997年
[35] 钟义信，潘新安等。智能理论与技术——人工智能与神经网络。人民邮电出版社，1992年12月
[36] 王顺晃，舒笛前，智能控制系统及其应用。机械工业出版社，1999年4月
[37] 汪培庄，李洪兴。模糊系统理论与模糊计算机。科学出版社1996年3月
[38] 李士勇，夏承光。模糊控制和智能控制理论与应用。哈尔滨工业大学出版社 1990年12月
[39] 徐秉铮。神经网络理论与应用。华南理工大学出版社，1995年2月
[40] 张乃尧，阎平凡。神经网络与模糊控制。清华大学出版社 1998年
[41] 袁宇波。基于人工神经网络的变压器励磁涌流的识别。河海大学学位论文，2000年3月
[42] 黄可鸣。专家系统。东南大学出版社 1991年4月
[43] 张全寿，周建峰。专家系统建造原理及方法。中国铁道出版社 1992年1月
[44] 李凡。模糊专家系统。华中理工大学出版社，1995年
[45] 王永庆。人工智能原理与方法。西安交通大学出版社，1998年5月
[46] 周玲，丁晓群等。BP网络中输入数据预处理的新方法。全国电力系统及其自动化专业第十四届学术年会论文集，1998年10月
[47] 胡景生等。变压器经济运行。中国电力出版社 1999年
[48] 刘明川，黄华林。区域电网电压与无功控制的协调。电力系统自动化，1997年7月
[49] 虞忠年，陈星莺。电力网电能损耗。中国电力出版社，2000年9月
[2] K.R. MAMANDER, R.D. CHEMOWETH, "OPTIMAL CONTROL OF REACTIVE POWER FLOW FOR IMPROVEMENTS IN VOLTAGE PROFILES AND FOR REAL POWER LOSS MIANIMIZATION " , IEEE Transaction on Power apparatus and systems, vol. PAS-100, NO. 7 July 1981
[3] S.A. FARGHAL, A.A. ABOU-ELELA, M. ROSHDY ABDEL AZIZ, "AN EFFICIENT TECHNIQUE FOR REAL-TIME CONTROL OF SYSTEM VOLTAGES AND REACTIVE POWER", Elecric Power System Rearsh, 1987(12)197-208
[4] S.A. SOMAN, K. PARATHASARATHY, D. THUKARAM, "CURTAILED NUMBER AND REDUCED CONTROLEAR MOVEMNET OPTIMIZATION ALGORITHMS FOR REAL TIME VOLTAGE/REACTIVE POWER CONTROL" , IEEE Transactions on Power System, 1994 (11) 2035-2040
[5] 李乃湖。计及整型控制变量的电压—无功功率优化。电力系统自动化，1994(12)
[6] 李新国，颜君安，张基荛。桂林电网潮流、电压优化控制的理论实践。广西电力技术，1997(2)
[7] 赵尤新，徐国禹。灵敏度法分析计算电力系统无功和电压最优控制问题。重庆大学学报，1985，(2)：1—11
[8] 姚诸香，涂惠亚等。基于灵敏度分析的无功优化潮流。电力系统自动化，1997，21(11)：19-21
[9] 王漪，于继来等。基于运行模式的无功电压优化调度的研究。电力系统自动化，1999，23(16)
[10] S.J. Chang O. P Malik G. S. Hope, An Expert System of Voltage and Reactive Power Control of a Power System IEEE Transaction on Power System Mar 1988
[11] 文劲宇，江振华等。基于遗传算法的无功优化在颚州电网中的应用。电力系统自动化，2000，24(2)
[12] 罗安，李涓等。智能型无功最优补偿及装置。电力系统自动化，1999，23(3)
[13] 丁国光，邱文华等。变压器有载调压和电容器自动投切。电力系统自动化，1998，22(4)
[14] 周邺飞，赵金荣。电压无功自动控制软件及其应用。电力系统自动化，2000，24(9)
[15] 严浩军。变电站电压无功综合自动控制问题探讨。电网技术，2000，24(7)
[16] 叶周 陆杏全。实时电压无功优化控制。电力系统自动化，1994，18(7)：33-36
[17] 岑文辉，严君菁，戴文祥。利用Hopfield模型进行电力系统无功优化控制。电力系统自动化，1992，16(5)：9-15
[18] Thomsovic K. A Fuzzy Linear Progrmmming Approach to the Reactive Power/Voltage Control Problam. IEEE Trans on Power Systems, 1992, 7(1):287-293
[19] C.C. liu and K. Tomsovic,"AN expert system assisting decision-making of reactive power/voltage control. "IEEE Trans. On Power Systems Vol. No. 3, August 1986. pp195-293
[20] Y, Yhsu, K, 1, Ho, C, C, Liang, T, S, Lai, K, K, Chen and B, S, Chang, "voltage control using a combined integer linear programming and rule-based approach. IEEE Trans, on Power Systems, vol, 7, No2, May 1992 pp 744-752
[21] 孙宏斌，吴文传等。安全约束下的全局无功最优控制的仿真研究。电力系统自动化，1999，23(5)：4-7
[22] 李乃湖等。基于原-对偶内点法的电压无功实时优化控制算法。电力系统自动化，2000，24(5)：20-23
[23] Bridenbaugh C J, DiMasico D A, Aquila R D. Voltage Control Improvement Through Capacitor and Transformer Tap Optimization. IEEE Trans on Power Systems, 1992, 7 (1):222-227
[24] 张粒子，汪燕，姚蜀军。辐射式地区电网无功运行优化的一种新方法。迈向新世纪的高校电力科技，湖北科学技术出版社，1999年11月
[25] 赵登福，张涛等。新型变电站电压无功综合控制装置的研制。湖北科学技术出版社，1999年11月
[26] 杜红卫，孙雅明等。智能变电站电压、无功综合自动控制装置。湖北科学技术出版社，1999年11月
[27] C.J. Bridenbaugh, D. A. DiMascio and R. Daquila. Voltage control improvement though capacitor and transformer tap optimization. IEEE Trans. on Power Systems, 1992, 7(1):222-227
[28] Feng-Chang Ku and Yuan-Y. Y. Hsu. Fuzzy dynamic programming apporach to reactive power power/voltage control in distribution substation. IEEE Trans. On Power Systems, 1997, 12(2):681-688
[29] 陈世福，陈兆乾等编著。人工智能与知识工程。南京大学出版社 1997
[30] 焦李成著。神经网络系统理论。西安电子科技大学出版社，1990年10月。
[31] 胡守仁。神经网络应用技术。国防科技大学出版社，1992年7月。
[32] 楼顺天，施阳。基于MATLAB的系统分析与设计——神经网络。西安电子科技大学出版社，1998年6月第一版。
[33] 施鸿宝。神经网络及其应用。西安交通大学出版社，1993年
[34] 何振亚。神经智能。湖南科学技术出版社，1997年
[35] 钟义信，潘新安等。智能理论与技术——人工智能与神经网络。人民邮电出版社，1992年12月
[36] 王顺晃，舒笛前，智能控制系统及其应用。机械工业出版社，1999年4月
[37] 汪培庄，李洪兴。模糊系统理论与模糊计算机。科学出版社1996年3月
[38] 李士勇，夏承光。模糊控制和智能控制理论与应用。哈尔滨工业大学出版社 1990年12月
[39] 徐秉铮。神经网络理论与应用。华南理工大学出版社，1995年2月
[40] 张乃尧，阎平凡。神经网络与模糊控制。清华大学出版社 1998年
[41] 袁宇波。基于人工神经网络的变压器励磁涌流的识别。河海大学学位论文，2000年3月
[42] 黄可鸣。专家系统。东南大学出版社 1991年4月
[43] 张全寿，周建峰。专家系统建造原理及方法。中国铁道出版社 1992年1月
[44] 李凡。模糊专家系统。华中理工大学出版社，1995年
[45] 王永庆。人工智能原理与方法。西安交通大学出版社，1998年5月
[46] 周玲，丁晓群等。BP网络中输入数据预处理的新方法。全国电力系统及其自动化专业第十四届学术年会论文集，1998年10月
[47] 胡景生等。变压器经济运行。中国电力出版社 1999年
[48] 刘明川，黄华林。区域电网电压与无功控制的协调。电力系统自动化，1997年7月
[49] 虞忠年，陈星莺。电力网电能损耗。中国电力出版社，2000年9月