《配电网高压问题研究开题报告文献综述（含提纲）》

开题报告表论文(设计)名称配电网高压无功调节装置的设计与优化论文（设计）来源系统自动填充论文（设计）类型系统自动填充指导教师系统自动填充学生姓名系统自动填充学号系统自动填充班级系统自动填充研究或设计的目的和意义：电力系统的运行管理不仅要重视安全可靠性，同时也要考虑其运行经济性，以及对企业效益和社会效益的影响。随着市场经济的进一步发展，能源意识的增强，电力系统的运行经济性问题愈发重要，如何实现科学管理，在保证安全可靠的同时科学利用和优化配置系统资源，降低运行损耗，提高供电电能质量，最终提高企业效益和社会效益，越来越受到人们的关注和重视。多年来，我国高压输电网络的管理很受重视，有了较多的研究成果，在实践当中得以广泛应用并且效果明显，而配电网的研究由于历史原因一直没有得到应有的重视，尤其是城镇和农村配电网重视程度更低。配电网是电力系统的重要组成部分之一，在电力系统的各环节中，配电网处于末端直接与用户相联系，尽管国家实施两网改造工程以来众多配电网自动化系统设备、装置应运而生，但都仅限于提高供电可靠性方面，对其经济运行却研究相对较少。长期以来，重视有功调度而忽视无功功率的分布，导致大量无功功率在配电网中流动，既增加了配电网有功损耗，又影响了电压质量，降低了配电网运行效率。因而对于如何利用和配置无功资源进一步降低配电网损耗，提高电压合格率，提高配电网运行经济性的研究无论从运行实际还是从研究现状来看都表现出很强的迫切性，而配电网的自动化运行与管理便是解决这一问题的重要手段之一。研究或设计的国内外现状和发展趋势：（一）国外研究文献综述无功优化补偿在国外的研究起步较早，从20世纪60年代的大规模无功补偿研究开始，出现了一系列在该方面的不同方法，包括非线性规划、线性规划、混合式证书规划、动态规划、基于人工神经网络的规划、遗传算法、模糊算法等。这些方法有的属于运筹学理论，有的基于数学理论，各有特点。20世纪60年代末期，学者多摩和提恩尼首先对无功电源展开了分析，并成功运用数学中的梯度法进行计算，他首先使用拉格朗日乘数法对目标函数进行构造，然后按照逗留点对梯度进行计算，以此对控制量进行矫正。由于梯度法较为简单，但收敛性较差，而且收敛性有被破坏的可能，因此在该方法提出之后，有不少学者对这种方式进行了改善。2005年，学者布莱沃提出了基于分解法的无功长期优化方法，他将无功长期优化问题转变为三大模型，分别为投资模型、有功模型及无功模型，而且使得任何一个模型的变量维度都比原本小了许多，从而降低了计算的复杂度。2007年，美国学者莱恩对基于遗传算法的无功优化进行了研究，他指出简单遗传算法作为一种能够模拟自然生物遗传过程的优化算法，其实质是一种持续进化的算法，属于效率较高的全局搜索算法，简单遗传算法由随机产生的原始群体作为起始点，瘦脸是能够获得最优解。不过，研究也指出了该算法的缺陷，那便是在具有相当规模的电力系统中，遗传算法就显得收敛速度较慢而且计算时间较长。（二）国内研究文献综述与国外相比，国内对于配电网无功补偿方面的研究起步较晚，同时国内学者的研究大多是在国外成熟理论的基础上进行扩展或改进，一些学者的研究更多地结合我国电网的实际状况展开，具有较高的实用价值。近年来，基于配电网无功补偿中潮流计算和无功优化补偿算法研究成果也比较丰富，比较有代表性的如下：2001年，学者孙朝洪以重庆高压电网实际系统的无功优化为研究对象，并借鉴了先进的进化规划算法辅助研究。文中首先对重庆高压电网的特点以及具体调压要求进行了分析，然后为其建立了一种无功优化模型，该模型不但符合重庆高压电网实际，而且还能够实现合理的简化，减少了模型的优化变量，在一定成都上提高了优化计算的效率；然后对进化规划算法的特点以及该算法在求解无功优化问题时存在的状态变量越限问题进行了研究，并结合无功平衡原理提出了一套有效的变异量修正措施，避免了进化规划的不可行问题，从而促进了进化规划算法在求解无功优化问题时更加快速有效。2017年，学者张文对粒子群优化算法在无功优化中的应用进行了研究，作者首先指出高质量的电力供应已经成为现代社会经济生活的迫切需求，电压质量是电能质量的重要指标之一，无功潮流分布是否合理，直接决定了电压质量的好坏，直接影响电网自身运行的安全性和经济性。电力系统无功优化属于非线性优化范畴，具有多目标、多控制变量、多约束条件、连续和整型变量混杂以及不确定性等特点。常规的数学规划方法在处理此类问题时有较大的局限性。因此，作者基于进化计算理论、模糊集理论等技术，提出了自适应粒子群优化算法和模糊自适应粒子群优化算法，将所提出的改进粒子群优化算法应用于无功优化，并提出了考虑安全性和经济性的多目标无功优化模型；在此基础上，基于协同进化理论，探索了大规模系统的无功优化模型及其解算方法，对粒子群优化算法的寻优机理及算法的控制参数进行了深入的研究和探讨，提出了自适应粒子群优化(APSO)和模糊自适应粒子群优化(FAPSO)两种改进算法，最后针对无功优化问题，在粒子的构造、等式约束与不等式约束的处理以及适应度函数的选取等方面进行了深入探讨。2019年，学者郭学凤对分布式电源的弱环配电网三相潮流计算进行了研究，他指出分布式发电技术是一种新型的发电和能源综合利用方式，具有不错的发展前景，基于这种发电技术的发展，为传统的电力系统注入活力的同时，也给电力系统提出了新的挑战，包括各种损耗、潮流、电压等，潮流计算作为分布式发电对电力系统影响进行量化分析的重要基础，对其研究是非常重要主要研究或设计内容，需要解决的关键问题和思路：（一）研究内容前言1配电网基础1.1配电网的概念1.2配电网的特点2无功功率概述2.1无功功率的定义2.2无功功率的本质意义2.3无功功率对电网的影响3无功补偿理论3.1无功补偿的作用分析3.2无功补偿的基本原则3.3影响无功补偿的主要因素4配电网高压无功补偿装置优化方案设计4.1多机控制配电网高压无功补偿装置的总体结构4.2配电网高压无功补偿装置的设计目标4.2.1以全网优化为根本目标4.2.2以全网稳定为基础目标4.3配电网高压无功补偿装置的设计方案4.4配电网高压无功补偿装置的安全设计5结语参考文献（二）需要解决的关键问题1.配电网的特点2.无功功率对电网的影响3.无功补偿的相关理论4.配电网高压无功补偿装置优化设计（三）研究思路本文以配电网无功补偿的基本理论为基础，对配电网无功补偿的潮流计算、遗传算法以及配电网无功补偿装置进行了研究，对潮流计算的各种算法展开探讨，最后提出了配电网无功补偿装置的总体结构，认为采取多机控制的三级结构模式较为合理，能够满足当前智能化电网发展的基本需求，能够较好地解决传统SCADA控制系统的局限性，并取得了直观、高效及扩展性强的功效完成毕业论文（设计）所必须具备的工作条件及解决的办法：一是文献研究法，通过对国内外电网无功补偿方面的文献进行深入阅读和研究，更加明确了无功补偿的理论和所使用的多种方法，便于在后文的分析中运用。二是案例分析法，文章针对秦皇岛青龙地区的实际情况进行了配电网无功补偿装置的应用，有效地避免了单纯的理论研究缺乏具体性的弱点，使得无功补偿装置基于实际，更加真实。三是比较分析法，在研究过程中，通过对各种不同潮流计算方法的比较研究，对课题所研究的问题进行归纳总结，有利于在配电网无功优化补偿方案的选择中更具有针对性。工作的主要阶段、进度与时间安排：论文撰写定稿提交时间为4月初，预计有15周时间完成，约第7周为中期检查表格填写时间，请同学们根据此时间安排填写主要阶段、进度与时间安排，例如：第一阶段：第1～2周，检索并查阅参考文献；第二阶段：第3～4周，编写文献综述和外文翻译；第三阶段：第5～6周，编写开题报告；第四阶段：第7～11周，撰写毕业设计论文；第五阶段：第12～14周，论文修改；第六阶段：第15周，参与论文答辩；阅读的主要参考文献及资料名称：[1]王明俊，于尔铿，刘广一．配电系统自动化及其发展．北京：中国电力出版社，1998，12[2]陈文高，配电系统可靠性实用基础．北京：中国电力出版社，1998，68-70[3]王艳松，王平．配电网无功优化的研究．华北电力技术，1998，11(4)：50-52[4]张文，刘玉田．自适应粒子群优化算法及其在无功优化中的应用．电网技术，2006，30(8)：19-24[5]黄志刚，李林川，杨理，等．电力市场环境下的无功优化模型及其求解方法．中国电机工程学报，2003，23(12)：79-83[6]任晓娟，邓佑满，周立国，等．高中压配电网的无功优化算法．电力系统自动化，2002，26(7)：45-54[7]陈琳，钟金，倪以信，等．含分布式发电的配电网无功．电力系统自动化，2006，30(14)：20-24[8]吴凯，配电网无功优化的方法综述．江苏电机工程，2002，21(4)：28-31[9]宋军英，刘涤尘，陈允平，等．电力系统模糊无功优化的建模及算法．电网技术，2001，25(3)：23-25[10]王锡凡，方万良，杜正春．现代电力系统分析．北京：科学出版社，2003，8-11[11]唐杰阳，在线无功优化控制系统的实用组合算法及策略研究：［河海大学硕士学位论文］．南京：河海大学电力系统及其自动化，2006，19-21[12]陈珩编，电力系统稳态分析．北京：中国电力出版社，1995，50-52[13]罗安，电网谐波治理和无功功率补偿技术及装备．北京：中国电力出版社，2006，360-362[14]王兆安，杨君，刘进军，等．谐波抑制和无功功率补偿．北京：机械工业出版社，2006，203-209[15]MihalicR，ZunkoP，PovhD.Improvementoftransientstabilityusingunifiedpowerflowcontroller.IEEETransactionsonPowerDelivery，1996，11(1):485-492[16]肖湘宁，尹忠东，徐永海．现代电能质量问题综述．电气时代，2004，11：48-52[17]盛兆俊，刘观起，马燕峰．基于并行遗传算法的电力系统无功优化．华北电力大学学报，2004，