论文总字数：29328字

摘 要

随着社会经济发展，电网结构的不断扩展以及变化，单一的集中供电对于现代化的电力系统来说以及远远不够，难以满足用户的需要，此时分布式电源技术应运而生，该技术的运用于研究是我国甚至全世界未来所需要发展的新方向。然而加入分布式电源之后会改变电力系统的潮流以及电压分布情况，原本的无功补偿计算方法以及装置不能简单的套用上去。

为了研究含有分布式电源的无功补偿情况，本文首先对无功补偿的原理以及无功电源进行介绍，再在理论上对无功补偿对配电网的影响进行说明，并且使用PSCAD进行仿真模拟，之后研究了分布式电源对配电网的影响以及含分布式电源的潮流计算。最后设计一个含分布式电源的无功优化模型，运用遗传算法通过MATLAB进行计算来求得最后结果。

通过以上发现，分布式电源以及无功补偿都能提高配电网的电压水平，减小线路电压损耗，以及减小线路网损，提高电能质量。运用提供无功电源进行无功补偿时发现运用的分布式电源在一定程度上越多越能减小有功网损并且是在分布式电源节点上加装无功补偿所达到。

关键词：分布式电源 无功补偿 配电网 遗传算法 潮流计算

Research on reactive power compensation of distribution network with distributed generation

ABSTRACT

With the development of social economy and the continuous expansion and change of power grid structure, the single centralized power supply is far from enough for the modern power system to meet the needs of users. At this time, the distributed power technology emerges as the times require. The application of this technology in research is a new direction for the future development of China and even the world. However, the power flow and voltage distribution of the power system will be changed after adding the distributed power supply. The original reactive power compensation calculation method and device can not be simply applied.

In order to study the reactive power compensation with distributed power supply, this paper first introduces the principle of reactive power compensation and reactive power supply, then explains the influence of reactive power compensation on distribution network in theory, and uses PSCAD to simulate, then studies the influence of distributed power supply on distribution network and the power flow calculation with distributed power supply. Finally, a reactive power optimization model with distributed generation is designed, and the final result is obtained by using genetic algorithm and MATLAB.

Through the above findings, the distributed power supply and reactive power compensation can improve the voltage level of the distribution network, reduce the line voltage loss, reduce the line network loss, and improve the power quality. During reactive power optimization, it is found that the more distributed power sources are used, the more active power loss can be reduced and reactive power compensation can be added to distributed power nodes.

Keywords：Distributed generation，Reactive compensation，Distribution network，Genetic algorithm，Power flow calculation

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 选题背景及研究意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 国外研究现状 2

1.2.2 国内研究现状 2

1.3 本文主要工作 3

第二章 无功补偿 5

2.1 无功补偿概述 5

2.1.1 无功补偿方法 5

2.1.2 无功电源类型 5

2.2 无功补偿对配电网的影响 6

2.3 算例分析 7

第三章 含分布式电源配电网 12

3.1 分布式电源分类 12

3.2 分布式电源对配电网的影响 12

3.2.1 分布式电源对电压分布的影响 12

3.2.2 分布式电源对网损的影响 15

3.2.3 算例分析 15

3.3 配电网潮流计算方法 18

3.3.1 支路类算法 18

3.3.2 牛顿类算法 20

3.4 含分布式电源的配电网潮流计算 21

3.4.1 分布式电源的模型 21

3.4.2 分布式电源在潮流中的处理 24

3.4.3 含分布式电源的配电网潮流计算 25

第四章 含分布式电源配电网的无功优化模型 28

4.1 无功优化数学模型 28

4.1.1 目标函数 28

4.1.2 约束条件 29

4.2 遗传算法 30

4.2.1 基本概念 30

4.2.2 算法流程图 31

4.3 算例分析 31

第五章 总结与展望 36

5.1 研究工作总结 36

5.2 展望 36

参考文献 37

致谢 39

附录 40

1. 绪论

1.1 选题背景及研究意义

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