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1.4 本文的主要工作 5
2 配电网无功优化研究的理论基础 6
2.1 配电网无功优化的理论基础 6
2.2 配电网无功优化的基本要求 6
2.3 配电网的等效模型 7
2.4 配电网的特点 8
2.5 配电网无功优化的影响因素 9
2.6 配电网的无功消耗、无功控制和无功补偿 10
2.6.1 配电网的无功消耗 10
2.6.2 配电网的无功控制 12
2.6.3 配电网的无功补偿设备 12
2.7 配电网无功优化的数学模型 13
2.7.1 目标函数 13
2.7.2 约束条件 14
2.8 配电网无功优化的重要性 16
2.9 本章小结 16
3 牛顿-拉夫逊法 17
3.1 牛顿-拉夫逊法潮流计算 17
3.2 牛顿-拉夫逊法的基本流程 20
4 遗传算法 21
4.1 引言 21
4.2 遗传算法的操作步骤 22
4.3 遗传算法的优点和缺点 24
4.4 本章小结 25
5 算例分析 26
6 结论与展望 30
致 谢 31
参考文献 32
1 绪论
1.1 配电网无功优化的研究背景和意义
随着科学技术的发展，我国的国民经济以令人惊奇的速度飞速发展，与此同时，配电网的规模不断庞大，结构越来越复杂，因此国家对于电力行业的要求的也越来越高。最近几年，配电网的规划改进越来越受到全社会的普遍关注，因为传统的电网规划是以方案比较为基础的，已经很难再满足现代的超高压，特高压电网的要求[1]。
由于我国目前配电网建设落后，结构不合理，供电可靠性差，电压指标不能满足国家生产生活的要求，电力行业的工作人员进行了大量的研究工作，希望找出合理的方案使得在保证配电网供电可靠性的前提下，损耗进一步降低，电能质量进一步提高，以及系统运行越来越经济。对配电网进行无功优化，能使系统的电压水平进一步稳定，此外还能够有效的降低配电网的网络损耗，从而进一步保证配电网运行的稳定性和经济性。
为了改善电压水平和降低网损，必须尽可能的实现无功平衡，无功功率的过剩或者不足是影响电压水平升高或者降低的一个重要的因素，在配电网中，无功不平衡引起的配电网电压的异常波动会引起电压降落和电压偏差。衡量电能质量的重要指标之一就是电压质量，电压质量的大小既与电力系统的稳定运行有关，还与整个国家工农业的安全生产息息相关。
当无功功率不足时，配电网的电压水平比正常运行时的额定电压低，这会导致配电网的功率损耗的电压降落增大，严重时还会造成配电网的电压低于临界电压，使得电压崩溃，产生严重的后果[2]。反之，当无功功率过剩时，配电网的电压水平比正常运行时的额定电压高，运行电压过高会影响配电网和设备的正常运行，严重时会使设备损坏，造成严重后果。因此，配电网无功优化的合理规划能使配电网的有功损耗有效降低，配电网的电压质量得到改善，从而使得配电网运行的安全性、经济性和稳定性显著提高。
配电网的无功优化主要是通过合理的无功分配，从而实现无功平衡，减少配电网的无功损耗，使电能质量得到提高，使得配电网系统能够安全稳定的运行。
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