电力系统的无功电压控制问题已经得到了密切的关注和深入的研究，由于电力系统中 无功运行的固有特点，即无功功率不宜在电网上大量传输，远距离传送无功功率将会在首 末端引起较大的电压差，并增加由无功功率的传输引起的有功损耗。因此，系统应在满足 电压约束的前提下实现无功功率就地平衡。无功平衡对提高电网的经济效益和改善电能质 量起着至关重要的作用。因此如何充分利用电网中无功调节设备，实现电网无功电压自动 控制(AVC)，降低电网损耗，对实现电网经济效益，节约能源，促进社会的发展，具有重 要的现实意义。

随着电网及电力电子技术的发展，高压直流输电(HVDC)和柔性交流输电技术(FACTS) 等快速发展的高新科技技术越来越多的应用在电力系统中，HVDC 换流站的无功控制，静 止无功补偿器(SVC)和静止无功发生器(SVG)等设备的动态无功控制，都会极大地丰富电力 系统的电压无功控制手段，提高电力系统的动态电压稳定性和动态无功支撑能力。而目前， 我国电网电压调节主要依靠发电机无功出力、并联无功补偿设备和变压器分接头调节，调 节手段和调节能力不足，为了增加电网电压调节能力和调节手段，进一步提高电网稳态电 压运行水平和扰动后暂态电压水平，必须采用电网中已有的 SVC 等动态无功补偿措施，以 满足我国电网发展的需要。此外，更要充分利用好 SVC 等动态无功补偿设备。

SVC 无功补偿设备，因其 TCR 支路（相控电抗器）属于可平滑调节设备，和固定电 容器组结合使用，即可实现多种无功补偿容量，避免在系统需要无功补偿时因固定电容器 容量过大而过切，可减少电压波动对用户电压的影响。目前在我国，大多数变电站静止无 功补偿器投运时，由于定位为暂态电压稳定储备，其稳态调节功能由自身电压无功调节装 置视 220kV 母线电压控制，且相关信息传递通道没有建设，因此 SVC 没有被纳入电网 AVC 的整体无功控制范围。而如果 AVC 与 SVC 系统实现联调后，不但可优化目前无功补偿方 式，使得无功补偿更可能满足就地平衡原则，有效缩小电压波动范围，还可提高 SVC 设备 的利用率，为用户提供更优质的电能，因此有必要将 SVC 加入到原有的 AVC 系统进行无 功优化计算，对系统无功进行及时补偿和控制。目前现有的无功优化算法主要分为：常规

的数学规划类数值优化算法，人工智能类的启发式优化算法以及组合优化算法。

1。2 数学规划类数值优化算法

1．线性规划法(Linear Programming)

线性规划法的理论成熟、模型简单、算法稳定、收敛性好、计算速度快，可以处理大 量的约束，因而被广泛地应用到电力系统无功优化中。虽然无功优化是一个非线性规划问 题，但可以采用逐次线性规划法求解非线性规划问题的思路，引入线性规划法。在线性规 划法中较为经典的是灵敏度分析法[1]。该方法是基于逐次线性化的观点，将电力系统无功 优化的模型表示成灵敏度矩阵的增量形式，并可以方便地利用灵敏度矩阵来引入各种约束 条件，然后用线性规划法求解。但是，在迭代中要反复计算灵敏度矩阵，计算量很大，很 难在大型系统中做到实时应用。在此基础上，二次灵敏度规划方法[2]是对其进行的改进。 尽管线性规划法具有诸多优点，但由于电力系统无功优化问题有较强的非线性，因此 线性化后的优化效果不是很好。尤其是目标函数是网损最小时，优化的结果不甚理想[3]。

2．非线性规划法(Non-linear Programming)

根据电力系统自身非线性的特征，直接采用非线性规划法来求解无功优化问题的方法 也有很多，其本质思想是将有约束优化问题转化为序列无约束优化问题来求解。其中最具 代表性的是简化梯度法和牛顿法。