3。1  潮流计算的数学模型 8

3。2  牛顿-拉夫逊潮流计算法 9

3。3  本章小结 12

4  遗传算法在无功优化中的应用 14

4。1  遗传算法基本概念 14

4。2  基于遗传算法的无功优化问题 16

4。3  本章小结 17

5  遗传算法在无功优化的应用实例 19

5。1  实验环境 19

5。2  IEEE33节点电力系统单点无功补偿的仿真结果与分析 19

5。3  IEEE33节点电力系统多点无功补偿的仿真结果与分析 21

5。4  本章小结 23

结  论 24

致  谢 25

参 考 文 献 26

参 数 附 录 28

1  引言

1。1  选题的背景及意义

电能早已成为人类生产生活不可缺少的一部分。社会经济的高速发展需要电网持续不断地提供高质量的电能，并且保证安全、经济、稳定运行，这也是电力系统调度和管理的中心任务。

电压质量的好坏，受无功分布的影响，所以无功功率分布不仅仅影响电力系统电能质量的好坏，还关系到电网自身能否安全、稳定、经济地运行[1]。不论是系统中无功过多还是过少，都会引起系统电压不稳定等一系列不好的影响。所以，无功优化在当今社会中起着非常重要的地位。通过优化调度可以使电网无功分布得到优化，提高电压的质量，降低电压偏差和电网的有功损耗，保证系统能够稳定安全地运行[2]。论文网

无功优化调度已经越来越为人们所重视，可以说要确保电力系统提供高质量电能，就必须做好无功优化。

1。2  国内外研究现状

1。3  本文主要任务

本文的研究目标主要是无功优化的具体原理和方法，以系统网损最小为目标，着重解决遗传算法的问题，并通过MATLAB软件仿真。本文的主要架构如下：

（1）第一章为引言部分，阐述本次课题的研究背景和研究意义，介绍电力系统无功优化问题的国内外研究现状和本文的主要任务。

（2）第二章介绍电力系统无功优化的基础知识，具体包括无功优化的基本概念、传统控制方法、算法运用、数学模型、目标函数以及各个约束条件。

（3）第三章研究无功优化中的电力系统潮流计算以及它的模型，着重点放在牛顿-拉夫逊潮流计算法的原理和应用上。

（4）第四章详细介绍遗传算法，具体有遗传算法的基本概念和子部分（包括编码、适应度函数、遗传操作和收敛判据），并将理论部分结合无功优化的实际，从遗传算法的角度阐述如何实现无功优化。

（5）第五章利用MATLAB软件编写相应的潮流计算和遗传算法的程序，通过一定的迭代和整合对具体的电力系统33节点实例进行无功优化仿真，从而验证方法的可行性。

2  无功优化的基本原理

2。1  无功优化的基本概念

无功功率在电力系统中担任着不可替代的作用。无功功率是电能和磁能转换以及输送中不可缺少的条件，电力系统能量传递过程离不开无功功率的保障和支持。表面上看无功功率不对外做功，似乎没什么大作用，但实际上电压降的势能是它提供的，也可以说无功功率支持了电力系统的电压[9]。正如每位老师都会和学生说的一句话：“无功功率不是无用功率。”