計(jì)及分布式發(fā)電配網(wǎng)多目標(biāo)電壓無(wú)功優(yōu)化

石嘉川，張一倩

（1.山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，山東濟(jì)南250101；2.山東省智能建筑技術(shù)重點(diǎn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南250101；3.濟(jì)南職業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)系，山東濟(jì)南250103）

計(jì)及分布式發(fā)電配網(wǎng)多目標(biāo)電壓無(wú)功優(yōu)化

石嘉川1，2，張一倩3

（1.山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，山東濟(jì)南250101；2.山東省智能建筑技術(shù)重點(diǎn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南250101；3.濟(jì)南職業(yè)學(xué)院計(jì)算機(jī)系，山東濟(jì)南250103）

隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益關(guān)注和分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，對(duì)分布式發(fā)電接入后的配電網(wǎng)電壓／無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行研究日益加強(qiáng)。文章以變壓器分接頭和并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備作為控制手段，以降低網(wǎng)絡(luò)損耗和提高供電質(zhì)量為優(yōu)化目標(biāo)，建立了基于模糊評(píng)價(jià)的多場(chǎng)景的多目標(biāo)電壓／無(wú)功優(yōu)化模型，對(duì)不同目標(biāo)分別構(gòu)造模糊評(píng)價(jià)函數(shù)，將目標(biāo)函數(shù)值轉(zhuǎn)換為對(duì)該目標(biāo)的滿意度，綜合各節(jié)點(diǎn)和各目標(biāo)的滿意度，獲得對(duì)優(yōu)化方案的綜合評(píng)價(jià)；采用改進(jìn)的主動(dòng)禁忌搜索算法求解；并在算例系統(tǒng)中進(jìn)行了仿真計(jì)算。仿真結(jié)果表明，該方法能夠有效提高全網(wǎng)電壓質(zhì)量，并降低網(wǎng)絡(luò)損耗。

分布式發(fā)電；配電網(wǎng)絡(luò)；電壓無(wú)功優(yōu)化；多目標(biāo)優(yōu)化

0 引言

分布式發(fā)電D G（Distri buted Generation）一般是指分布于負(fù)荷附近，由配電網(wǎng)絡(luò)接入的發(fā)電設(shè)備，具有容量小、能效高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益關(guān)注和分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電等可再生資源發(fā)電形式已經(jīng)快速鋪開(kāi)，微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池、熱電（冷）聯(lián)產(chǎn)等高能效的新型發(fā)電設(shè)備在技術(shù)上也已經(jīng)成為可能。D G接入后，傳統(tǒng)上單電源、輻射型結(jié)構(gòu)的配電系統(tǒng)，將轉(zhuǎn)變?yōu)槎嚯娫?、?fù)荷與微電源、微儲(chǔ)能設(shè)備混雜分布的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。隨著配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和能量提供方式的變化，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行、保護(hù)等也將發(fā)生重大的變化［1，2］。對(duì)于配電系統(tǒng)的網(wǎng)損、電壓、電壓波動(dòng)、短路電流和可靠性，以及環(huán)境影響程度等諸多指標(biāo)的影響，國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用多個(gè)指標(biāo)的綜合系數(shù)，對(duì)D G接入方案進(jìn)行評(píng)價(jià)［3－4］。

雖然D G接入配電系統(tǒng)后，應(yīng)該避免主動(dòng)控制電壓［5］，盡量減小對(duì)系統(tǒng)原有運(yùn)行方式的影響，但其功率注入不可避免的改變潮流分布，進(jìn)而影響全網(wǎng)的電壓分布和網(wǎng)絡(luò)損耗。不同的接入位置、接入方式、設(shè)備容量和運(yùn)行方式造成的影響也各異。馮興田等對(duì)高滲透率D G接入后中低壓配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量進(jìn)行研究，并提出了相應(yīng)的逆變器控制策略［6］。蔣鳳利等研究了不同類型D G接入農(nóng)村配電網(wǎng)后，對(duì)電壓分布和網(wǎng)損的影響進(jìn)行了仿真計(jì)算和分析。

對(duì)于D G接入的配電系統(tǒng)，如何利用電壓／無(wú)功調(diào)節(jié)手段實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制，已成為相關(guān)領(lǐng)域研究的重要課題。傳統(tǒng)的無(wú)功優(yōu)化模型是以節(jié)點(diǎn)電壓等作為約束條件，以降低網(wǎng)絡(luò)損耗為目標(biāo)的單目標(biāo)優(yōu)化模型，難以兼顧多個(gè)優(yōu)化目標(biāo)［7，8］。Hird等通過(guò)估算全網(wǎng)電壓，合理設(shè)定配電變壓器二次側(cè)參考電壓，提高全網(wǎng)電壓質(zhì)量，但沒(méi)有考慮無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，也未計(jì)及網(wǎng)損等目標(biāo)［9］。為克服風(fēng)電、光伏出力波動(dòng)的負(fù)面影響，采用了多種電壓／無(wú)功調(diào)整設(shè)備，如陳琳等是以靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）和柴油發(fā)電機(jī)的無(wú)功出力作為控制手段，其無(wú)功出力均可以連續(xù)調(diào)節(jié)［10］。呂清潔等研究了微燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池作為控制單元，采用了有功—無(wú)功出力綜合優(yōu)化的方法［11］。

文章對(duì)D G接入后的中壓配電網(wǎng)絡(luò)電壓／無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行研究，通過(guò)調(diào)整變壓器分接頭和投切并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備等傳統(tǒng)的電壓／無(wú)功調(diào)節(jié)手段，以實(shí)現(xiàn)降低網(wǎng)絡(luò)有功損耗、減小電壓偏差為目標(biāo)，充分考慮D G出力變化的影響，建立了基于模糊評(píng)價(jià)的多目標(biāo)電壓／無(wú)功優(yōu)化模型，并提出了求解方法。

1 數(shù)學(xué)模型構(gòu)建

1.1 D G接入對(duì)電壓／無(wú)功優(yōu)化控制的影響

與輸電線路相比，中壓配電系統(tǒng)的額定電壓低、線路長(zhǎng)度短，線路的充電功率可以忽略不計(jì)，各節(jié)點(diǎn)電壓主要受上級(jí)變電站母線電壓和負(fù)荷的影響。由于配電線路參數(shù)的r／x比較大，D G接入后，其有功和無(wú)功出力的變化對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓也會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的影響。在D G的啟停和出力不受調(diào)度控制的條件下，D G應(yīng)作為電壓／無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題中的擾動(dòng)加以考慮。

在重載工況下，電壓／無(wú)功優(yōu)化方案應(yīng)能夠獨(dú)立維持各節(jié)點(diǎn)電壓在合格范圍內(nèi)，而無(wú)需依賴D G出力的支持。在輕載工況下，應(yīng)注意D G出力的電壓支撐作用，能夠保證各節(jié)點(diǎn)電壓不越上限。在極端情況下，D G的有功注入大于負(fù)荷，會(huì)造成局部線路上的有功功率逆向傳輸，可能導(dǎo)致線路末段的電壓高于系統(tǒng)電壓。需充分考慮，并采取措施抑制電壓過(guò)高［6］，保證節(jié)點(diǎn)電壓合格。特別是D G的啟停，可能會(huì)造成節(jié)點(diǎn)電壓的較大波動(dòng)，也應(yīng)當(dāng)在電壓／無(wú)功優(yōu)化控制中予以考慮。

在配電網(wǎng)中光伏、熱電（冷）聯(lián)產(chǎn)、微型燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池等發(fā)電形式有較好的適用性和應(yīng)用前景。其中，光伏、燃料電池、以及電儲(chǔ)能設(shè)備輸出的直流電，以及微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)出的高頻交流電，都需經(jīng)電力電子設(shè)備換流后并網(wǎng)。通過(guò)調(diào)整換流器的控制策略可以對(duì)其有功和無(wú)功出力進(jìn)行控制。而熱電（冷）聯(lián)產(chǎn)是利用汽輪機(jī)余熱供熱或／及制冷，同步發(fā)電機(jī)發(fā)電直接并網(wǎng)，無(wú)功出力受勵(lì)磁電壓控制。因此主要的D G均具有一定的無(wú)功調(diào)節(jié)能力，可以保證無(wú)功出力不受有功出力變化的影響，在潮流計(jì)算中作為P Q節(jié)點(diǎn)處理［3］。為避免無(wú)功注入對(duì)網(wǎng)絡(luò)電壓的影響，正常工況下D G以功率因數(shù)1.0聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。

1.2 多目標(biāo)電壓優(yōu)化數(shù)學(xué)模型及評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)的靜態(tài)單目標(biāo)電壓／無(wú)功優(yōu)化模型以某一工況為優(yōu)化場(chǎng)景，以電壓合格為約束條件，以網(wǎng)損最小為目標(biāo)。尋優(yōu)過(guò)程傾向于通過(guò)提高節(jié)點(diǎn)電壓降低損耗，難以有效兼顧網(wǎng)絡(luò)電壓和網(wǎng)損等多個(gè)目標(biāo)，也無(wú)法考慮工況變化的影響。在實(shí)踐中受負(fù)荷變化和系統(tǒng)電壓波動(dòng)的影響，難以得到最優(yōu)狀態(tài)，甚至可能造成電壓越限。

通過(guò)建立電壓／無(wú)功多目標(biāo)優(yōu)化模型，可以充分考慮D G、負(fù)荷功率變化的影響，在多種工況下兼顧降低網(wǎng)絡(luò)損耗和提高節(jié)點(diǎn)電壓質(zhì)量等優(yōu)化目標(biāo)。由于多個(gè)目標(biāo)函數(shù)的數(shù)值大小、量綱、評(píng)價(jià)指標(biāo)各異，對(duì)各目標(biāo)構(gòu)建不同的模糊評(píng)價(jià)函數(shù)，將各目標(biāo)值轉(zhuǎn)換為對(duì)該目標(biāo)的滿意度，以便于不同目標(biāo)之間的比較。在對(duì)各目標(biāo)值模糊評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，建立電壓／無(wú)功多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。

1.2.1 基于模糊評(píng)價(jià)的多目標(biāo)優(yōu)化模型

以變壓器分接頭、并聯(lián)補(bǔ)償電容器為控制變量，建立配電網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)電壓優(yōu)化模型。優(yōu)化目標(biāo)為對(duì)電壓合格、電壓偏差和有功網(wǎng)損等指標(biāo)的滿意度最大。

式中：Fv＿elig為全網(wǎng)電壓合格情況的滿意度；Fv＿div為全網(wǎng)電壓偏差情況的滿意度；Floss為有功網(wǎng)損的滿意度；Tk為變壓器分接頭的位置；Qcj是并聯(lián)補(bǔ)償電容器的無(wú)功出力，kVar。約束條件為控制變量不超過(guò)其上下限。為簡(jiǎn)化描述，潮流方程約束未列出。

1.2.2 電壓質(zhì)量評(píng)價(jià)

用戶一般期望節(jié)點(diǎn)電壓能夠保證合格，并盡量減少與額定電壓的偏差。因此構(gòu)造“電壓合格評(píng)價(jià)函數(shù)”和“電壓偏差評(píng)價(jià)函數(shù)”（如圖1所示），分別對(duì)各節(jié)點(diǎn)電壓“是否合格”和“偏差大小”進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以更好的反映“電壓合格”約束條件和“電壓偏差最小”優(yōu)化目標(biāo)兩者的差別。

“電壓合格評(píng)估函數(shù)”以節(jié)點(diǎn)電壓是否合格為基準(zhǔn)：當(dāng)節(jié)點(diǎn)電壓在合格范圍以內(nèi)（例如10 k V電壓等級(jí)為±7%），則滿意度即為1；超出范圍后，距離電壓合格上下限偏差越大，滿意度越低，滿意度最低值為0（例如超過(guò)±20%）。如圖1中虛線所示。

“電壓偏差評(píng)估函數(shù)”主要反映節(jié)點(diǎn)電壓相對(duì)于額定電壓的偏差：電壓偏差越小，滿意度越大。當(dāng)電壓偏差小于“可接受電壓偏差”（例如在±2%以內(nèi)）即可達(dá)到最大的滿意度1；電壓偏差越大，滿意度越低，直至為0（例如超過(guò)±10%）。如圖1中實(shí)線所示。

圖1 電壓合格和電壓偏差評(píng)價(jià)函數(shù)

利用上述兩個(gè)評(píng)價(jià)函數(shù)，對(duì)所有節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)行評(píng)價(jià)如式（2）所示。取各節(jié)點(diǎn)電壓合格評(píng)價(jià)值的最小值，作為全網(wǎng)電壓合格情況的滿意度，以確保所有節(jié)點(diǎn)電壓都能夠滿足要求。

式中：Fv＿eligi為節(jié)點(diǎn)i的電壓合格滿意度；N為節(jié)點(diǎn)數(shù)。

取各電壓偏差評(píng)價(jià)值的數(shù)學(xué)平均值，作為全網(wǎng)電壓偏差大小的滿意度，以確保所有節(jié)點(diǎn)的電壓偏差都計(jì)入目標(biāo)函數(shù)，并得到優(yōu)化，如式（3）所示。

式中：Fv＿divi為節(jié)點(diǎn)i的電壓偏差滿意度。

1.2.3 有功網(wǎng)損評(píng)價(jià)

降低有功網(wǎng)損損耗是電壓／無(wú)功優(yōu)化的重要目標(biāo)之一。以優(yōu)化前的有功網(wǎng)損Pl＿ori和理想工況下的有功網(wǎng)損Pl＿min作為參考值，構(gòu)造評(píng)價(jià)函數(shù)Floss（如圖2所示），對(duì)有功網(wǎng)損Ploss的滿意度進(jìn)行評(píng)價(jià)，以便與其他目標(biāo)滿意度比較。所謂理想工況，即認(rèn)為在當(dāng)前負(fù)荷和D G出力下，有足夠的無(wú)功源對(duì)各支路傳輸?shù)臒o(wú)功功率進(jìn)行全補(bǔ)償。理想工況下的有功網(wǎng)損Pl＿min僅由有功功率傳輸造成，是無(wú)功優(yōu)化可能達(dá)到的最小網(wǎng)損。

圖2 有功網(wǎng)損評(píng)價(jià)函數(shù)圖

2 優(yōu)化算法改進(jìn)

在優(yōu)化目標(biāo)不多的情況下，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定各目標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，利用加權(quán)求和法將多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題，較為方便實(shí)用。

在傳統(tǒng)的禁忌搜索T S（TabuSearch）算法中，“深度優(yōu)先”和“廣度優(yōu)先”是相互矛盾而又密切關(guān)聯(lián)的兩個(gè)基本策略?！吧疃葍?yōu)先”傾向于在局部空間內(nèi)進(jìn)行細(xì)致的搜索；而“廣度優(yōu)先”傾向于向較廣闊空間進(jìn)行擴(kuò)展和搜索。兩種搜索策略的平衡，可以通過(guò)修改禁忌表長(zhǎng)度和鄰域數(shù)量實(shí)現(xiàn)。禁忌表長(zhǎng)度越長(zhǎng)，被禁忌的試探解越多，算法傾向于逃離局部最優(yōu)解的吸引域，進(jìn)行廣度搜索；反之，則傾向于在吸引域內(nèi)的細(xì)致搜索最優(yōu)解。鄰域是T S搜索過(guò)程中，當(dāng)前解通過(guò)一步移動(dòng)操作，可以得到的全部試探解集合。鄰域的大小與編碼方法和移動(dòng)算法的定義相關(guān)。鄰域數(shù)量是在鄰域中隨機(jī)產(chǎn)生的試探解的數(shù)量。鄰域數(shù)量大，每一代搜索的試探解更多，在局部范圍內(nèi)搜索更為細(xì)致；鄰域數(shù)量小，每一代搜索過(guò)的試探解更少，相同計(jì)算量下搜索的范圍更大。

利用T S算法求解無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題已經(jīng)取得了較好的效果［12］，但主要參數(shù)需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)事先確定，無(wú)法根據(jù)問(wèn)題的特點(diǎn)自動(dòng)調(diào)整。而主動(dòng)禁忌搜索算法RTS（Reactive TabuSearch）引入了反饋機(jī)制，可以根據(jù)優(yōu)化過(guò)程自動(dòng)調(diào)整禁忌表的長(zhǎng)度，從而實(shí)現(xiàn)“深度優(yōu)先”和“廣度優(yōu)先”兩者間的平衡，具有更好的搜索效率和適應(yīng)性［13－14］。文章對(duì)文獻(xiàn)［14］采用的RTS進(jìn)行改進(jìn)，自適應(yīng)的調(diào)整禁忌表長(zhǎng)度和鄰域數(shù)量?jī)蓚€(gè)關(guān)鍵參數(shù)，并用于求解上述組合優(yōu)化問(wèn)題。

3 算例模擬計(jì)算

對(duì)33節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)進(jìn)行修改，增加有載調(diào)壓變壓器、D G和并聯(lián)補(bǔ)償電容器，保持線路參數(shù)不變（如圖3所示）［15］。重載工況下，變壓器高壓側(cè)電壓為1.0標(biāo)幺值（p.u）.，各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷取原負(fù)荷的1.2倍；輕載工況下，高壓側(cè)電壓為1.03 p.u.，各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷取原負(fù)荷的0.2倍。RTS優(yōu)化算法初始禁忌表長(zhǎng)度取為1，鄰域試探解為6，最大迭代次數(shù)200。電壓合格、電壓偏差和網(wǎng)損等三個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，分別取0.5，0.25和0.25。

算例系統(tǒng)增加設(shè)備參數(shù)及兩種工況下的控制方案參見(jiàn)表1。優(yōu)化前后各項(xiàng)指標(biāo)比較見(jiàn)表2。重載工況和輕載工況下部分節(jié)點(diǎn)的電壓分別如圖4和5所示。

表1 算例系統(tǒng)增加設(shè)備參數(shù)及優(yōu)化結(jié)果

表2 優(yōu)化前后各項(xiàng)指標(biāo)比較

從上述結(jié)果可見(jiàn)，重載工況下優(yōu)化前節(jié)點(diǎn)電壓偏低，依賴D G的有功出力維持節(jié)點(diǎn)電壓（如圖4虛線所示）。D G全功率出力時(shí)，部分節(jié)點(diǎn)電壓明顯偏低（最低電壓為592＃節(jié)點(diǎn)，0.949 p.u.）。D G全部停機(jī)后，節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)一步降低越下限（最低電壓為592＃節(jié)點(diǎn)，0.93 p.u.）。優(yōu)化后節(jié)點(diǎn)電壓合格且偏差明顯減小，不依賴DG支撐節(jié)點(diǎn)電壓（圖4中實(shí)線所示）。在DG全功率和零功率兩種極端條件下均可保證全部節(jié)點(diǎn)電壓合格（最低電壓提升至0.982 p.u.和0.963 p.u.），網(wǎng)損指標(biāo)也得到改善。

輕載工況下系統(tǒng)電壓偏高，DG全功率出力大于總負(fù)荷，部分支路有功功率逆向傳輸，造成末端電壓高于始端電壓（如圖5虛線所示），部分節(jié)點(diǎn)電壓接近上限（最高電壓為56＃節(jié)點(diǎn)，1.038 p.u.）。優(yōu)化方案利用變壓器限制電壓過(guò)高（最高電壓降低至1.015 p.u.）。同時(shí)合理控制補(bǔ)償容量，兼顧DG減出力可能造成的影響（DG零功率時(shí)，最低電壓為592＃節(jié)點(diǎn)，0.962 p.u.）。在兩種工況下均可保證所有節(jié)點(diǎn)電壓合格，并降低了有功網(wǎng)損。

圖4 重載工況優(yōu)化前后部分節(jié)點(diǎn)電壓比較圖

圖5 輕載工況優(yōu)化前后部分節(jié)點(diǎn)電壓比較圖

4 結(jié)語(yǔ)

文章提出了一種計(jì)及DG接入的配網(wǎng)多目標(biāo)電壓／無(wú)功優(yōu)化方法。優(yōu)化模型以提高節(jié)點(diǎn)電壓質(zhì)量和降低網(wǎng)絡(luò)損耗為目標(biāo)，以變壓器分接頭和并聯(lián)補(bǔ)償電容器為控制手段。優(yōu)化算法采用改進(jìn)的RTS算法，能夠自適應(yīng)的調(diào)整禁忌表長(zhǎng)度和鄰域數(shù)量。該方法具有以下特點(diǎn)：

（1）在電壓質(zhì)量評(píng)價(jià)中，采用不同的模糊評(píng)價(jià)函數(shù)分別對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而得到全網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)值，更好的反映“電壓合格”約束條件與“電壓偏差最小”優(yōu)化目標(biāo)之間重要性的區(qū)別。

（2）通過(guò)計(jì)算DG開(kāi)斷前后的潮流，以DG全功率和零功率出力兩種工況，計(jì)及DG出力的不確定性對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓的影響。

（3）改進(jìn)了RTS算法，根據(jù)優(yōu)化過(guò)程動(dòng)態(tài)調(diào)整禁忌表長(zhǎng)度和鄰域數(shù)量?jī)蓚€(gè)核心參數(shù)，提高了優(yōu)化算法的搜索效率。

仿真結(jié)果表明，優(yōu)化方案能夠顯著提高電壓質(zhì)量，有效降低網(wǎng)絡(luò)損耗。

［1］ 王成山，李鵬.分布式發(fā)電、微網(wǎng)與智能配電網(wǎng)的發(fā)展與挑戰(zhàn)［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010，34（2）：10－14.

［2］ 王建，李興源，邱曉燕.含有分布式發(fā)電裝置的電力系統(tǒng)研究綜述［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2005，29（24）：90－97

［3］ Ochoa L.F.，Padilha－Feltrin A.，Harrison G.P..Evaluating distributed generation impacts with a multiobjective index［J］. IEEE Transactions on Power Delivery.2006，21（3）：1452－1458.

［4］ 張立梅，唐巍，趙云軍，等.分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)影響的綜合評(píng)估［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010，38（21）：132－135.

［5］ IEEE Std 1547.IEEE standard for interconnecting distributed resources with electric power systems［S］.New York：The Institute of Electrical and Electronics Enginees.Inc，2003.

［6］ 馮興田，韋統(tǒng)振，孔令志.高滲透分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)電壓質(zhì)量的影響研究［J］.水電能源科學(xué)，2010，28（9）：154－157.

［7］ 彭繼慎，楊慕紫，馬冰.含分布式發(fā)電的改進(jìn)BFO算法配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化［J］.計(jì)算機(jī)仿真，2015，32（5）：127－131.

［8］ 李晶，王素華，谷彩連.基于遺傳算法的含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化控制研究［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010，38（6）：60－63.

［9］Hird C.M.，Leite H.，Jenkins N.，et al.Network voltage controller for distributed generation［J］.IEE Proceedings：Generation，Transmission and Distribution，2004，151（2）：150－156.

［10］陳琳，鐘金，倪以信，等.含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2006，30（14）：20－24.

［11］呂清潔，王韶，劉庭磊.含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)有功—無(wú)功綜合優(yōu)化［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2012，40（10）：71－76.

［12］劉玉田，馬莉.基于Tabu搜索方法的電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2000，24（2）：61－64.

［13］Rayward-Smith V.J.，Osman I.H.，Reeves CR，et al.Modern heuristic search methods［M］.New York：John Wiley and Sons Ltd，1996.

［14］石嘉川，劉玉田.計(jì)及分布式發(fā)電的配電網(wǎng)多目標(biāo)電壓優(yōu)化控制［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2007，31（13）：47－51.

［15］Mekhamer S.F.，Soliman S.A.，Moustafa M.A.，et al. Application of fuzzy logic for reactive-power compensation of radial distribution feeders［J］.IEEE Transactions on Power Systems，2003，18（1）：206－213.

（學(xué)科責(zé)編：李雪蕾）

M ulti-objective voltage and reactive power optim ization in distribution networks w ith distributed generation

Shi Jiachuan1，2，Zhang Yiqian3
（1.School of Information and Electrical Engineering，Shandong Jianzhu University，Jinan 250101，China；2. Shandong Provincial Key Laboratory of Intelligent Building Technology，Jinan 250101，China；3.Department of Computer Science，Jinan Vocational College，Jinan 250103，China）

With the growing concern about environment protection and development of distributed generation technology，the research progress on voltage／reactive power optimization of distribution networkswith distributed generators connected is continuing.A multi-objective optimization model in several scenarios，which is aimed to reduce active power losses and improve voltage quality by adjusting tap-changers and shunt capacitors，is established in this paper.Fuzzymembership functions are constructed for different objectives，and the objective function values are converted to the satisfactions of the targets.The satisfaction of all nodes and different objectives are combined to get the comprehensive evaluation of trial solutions.The improved reactive tabu search is employed to obtain global optimized solutions.The proposed method is verified in example system.Simulation results show that，the proposed method is effective in improving voltage quality and reducing active power losses.

distributed generation；distribution networks；voltage and reactive power optimization；multi-objective optimization

TM714

A

2015－10－02

山東省綠色建筑協(xié)同創(chuàng)新中心項(xiàng)目（LSXT201515）

石嘉川（1978－），男，講師，博士，主要從事配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行優(yōu)化、人工智能算法應(yīng)用等方面的研究.E-mail：jc＿shi＠sdjzu.edu.cn

1673－7644（2015）05－0477－05