配电线路中并联电容器的配置技术
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- 发布日期：2016/11/26 10:00:22
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详细说明
摘 要：配电网络中并联电容器的优化配置是长期以来被广泛关注的问题。该问题通过确定并联电容器的最优安装数量、位置、容量、类型(固定或可投切)及投切时间以获得最大的成本节省。对国内外关于电容器配置问题的文献作了一个较为全面的回顾和分析。
在配电网中加装并联电容器可以有效地减少网损，这已是无可争议的事实。电力工业日益激烈的竞争又将人们的目光吸引到如何在尽可能少的成本下获得最大的补偿收益，即补偿效率问题上来。本文回顾了历年来国内外涉及这方面的文章，并对几种较为普遍的方法作了分析和归纳。由于国内研究配网电容器优化配置的文献较少，因此本文主要引用国外文献。
1 问题的形成
配电网络中并联电容器的优化配置问题一般来说是通过确定电容器的最优安装数量、位置、容量、类型(固定或可投切)及投切时间以获得最大的成本节省。该问题的数学形式一般可以描述如下。
约束条件一般是：
式中S——成本节省;
LP——功率损耗减少量;
LE——能量损耗减少量;
CCi——第i台电容器的成本;
nc——电容器数量;
n——系统节点数;
Kp，Ke——功率和能量损耗价格参数;
Vk——母线k的电压;
Vmin，Vmax——电压下限和上限。
根据网络实际情况、问题的复杂性及经济考虑，不同情况下目标函数的构建和考虑的约束条件均可能不同，同时所涉及的决策变量可能不同于(或少于)上述提到的，这里只列出了它们的共性，特性就不一一列举了。
2 假设条件
由于问题的复杂性，在研究电容器的配置问题时，从早期到现代，设计者们往往根据需要作了一些假设。
1)假设导线尺寸一致[1～7]，在后来的文献[8，9]中，引入了导线的实际数据，采用均一化模型将问题作了简化，更符合实际情况。
2)假设馈线上负荷是均匀的[1～7]。
3)电容器的容量被视为连续变量[8，10，11，23，49，54]。
最后选取与之最接近的标准容量作为该电容器的最优容量，误差在可接受范围内。随着优化技术的发展，在近期的文献[16，18，20，21，26，27，31～33，34～38]中也逐渐将其作为离散变量了。
4)电容器成本被视为容量的线性函数[8～11]，这意味着两台300 kVAR的电容器成本与一台600kVAR的电容器成本相等。这样的假设使得设计者在选择电容器时往往更倾向于小容量的电容器组。事实上，在与实际成本(表1)作比较之后，一种既不会太复杂化问题又更接近实际的解决办法是将电容器成本看成两部分[21]，即与数量呈正比的成本和随容量增加的成本。这种假设有助于确定电容器的数量，这是现在的许多算法都不能处理的问题。
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