Artículo sobre compensación de potencia reactivaInvestigación sobre el flujo de potencia óptimo multiobjetivo del sistema de energía considerando la estabilidad del voltaje estático (1) Capítulo 5 Flujo de potencia óptimo multiobjetivo del sistema de energía considerando la estabilidad del voltaje estático 5.1 Introducción Aunque la estabilidad del voltaje es esencialmente un problema dinámico, la mayoría de los apagones de los sistemas de energía en el mundo son causados por la destrucción de las condiciones operativas del flujo de energía estática. Sin embargo, los procesos dinámicos posteriores exacerbaron el colapso del sistema. En la planificación de la energía reactiva, el método de descomposición del valor singular se utiliza primero para identificar barras colectoras débiles que son sensibles a la estabilidad, y luego se instalan dispositivos de compensación de potencia reactiva en estas barras colectoras, lo que no solo tiene en cuenta la estabilidad del voltaje y reduce las pérdidas del sistema, sino también reduce el tiempo de operación. Este capítulo primero identifica los nodos débiles en el sistema a través del análisis de la estructura característica y determina la ubicación de instalación del dispositivo de compensación de potencia reactiva. Luego, el índice de estabilidad de voltaje estático se agrega a la función objetivo del problema de flujo de potencia óptimo para determinar la potencia mínima. optimización del costo de generación y capacidad mínima de compensación de potencia reactiva y maximización del margen de estabilidad de voltaje estático, construir un modelo de flujo de potencia óptimo multiobjetivo y combinar la teoría de conjuntos difusos y el algoritmo de búsqueda tabú para resolver el nuevo modelo. La viabilidad de este método se verifica mediante cálculos en un sistema IEEE de 14 nodos. La mayor ventaja de este método es que puede tener en cuenta tanto la estabilidad del voltaje como la economía del sistema. 5.2 Modelo de flujo de potencia óptimo multiobjetivo El problema tradicional de flujo de potencia multiobjetivo se puede describir de forma matemática concisa como sigue: [] 1,2 min =(), (), ()...()0()0 TNF F (5.1), donde Es decir, la ecuación básica de flujo de potencia; G (x) ≤ 0 es una restricción de desigualdad. 5.2.1 Función objetivo La función objetivo puede ser cualquier función significativa. Teniendo en cuenta la seguridad y la economía del sistema eléctrico al mismo tiempo, este artículo utilizará las siguientes tres funciones objetivo: (1) Costo mínimo de generación de energía 21 min () ()GII GII GII NF X ABP CP∑=∑. Ia, ib e ic son los coeficientes característicos de generación de energía del nodo I; GiP es la potencia de salida activa del nodo generador I (2) La capacidad mínima de compensación de potencia reactiva es 2 min () Ci Cii Nf x s Q∑=∑ (5.3) donde CiQ es la instalación. La capacidad del dispositivo de compensación de potencia reactiva en el nodo I Is es una variable de decisión 0-1; Si el nodo I está instalado con un dispositivo de compensación de potencia reactiva, es 1is=, de lo contrario es 0is=. El valor de is se determina mediante el método de análisis de estructura característica. CN es el conjunto de todos los nodos equipados con dispositivos de compensación de potencia reactiva. (3) Maximizar el margen de estabilidad del voltaje estático 3 0max()cof x=λ? λ(5.4), donde coλ y 0λ son el nivel de carga en el momento del colapso de tensión y el nivel de carga en el estado operativo actual del sistema, respectivamente.
5.2.2 Restricciones de igualdad Las restricciones de igualdad son las ecuaciones de flujo de potencia activa y reactiva de los nodos, que se pueden expresar específicamente como: (0)(0)10()(1)(Cossin)ngi gili jijijj JJPλK pλU GδBδ= ? ?∑ (5.5)(0)(0)(0)10(tan)(sen cos)nGi Li I I j ij ij ij ijjQ QλP? U U G δBδ==? ?∑?(5.6) En la fórmula: GiK es el multiplicador de la tasa de cambio de salida de potencia activa del generador, 1 max(0) 0 max(0)1 max(0)1()()gngi gigli nigj gjjpppkpp = =? =?∑∑, GimaxP y GjmaxP son la salida activa máxima de los nodos generadores I y J respectivamente; Gj(0)P es la salida activa inicial del nodo generador J cuando el nivel de carga es 0λ=λ (λ es el parámetro de carga, que representa el nivel de carga); 1N y GN son el número total de nodos de carga y nodos generadores Gi(0)P y Gi(0)Q son, respectivamente, la salida de potencia activa inicial y la salida de potencia reactiva inicial del nodo generador I cuando la carga; el nivel es 0λ=λ; Li (0)P y Li(0)Q son la potencia activa inicial y la potencia reactiva inicial del nodo de carga I, respectivamente; es el ángulo del factor de potencia del cambio de carga del bus I. 5.2.3 Restricciones de desigualdad Las restricciones de desigualdad se pueden expresar específicamente como: 38 gi min gi gima XP≤p(5.7)gi min gi max q≤q(5.8)ci min ci cimax q≤q≤q(5.9)ki min ki kimax t ≤t≤t(5.10)I . ImaxU≤U≤U(5.11)donde max min y gi gi GIPP son el nodo generador I y su salida activa max min y gi gi q q son la salida reactiva del nodo generador. I respectivamente y sus límites superior e inferior; Max min, Ci CiQ Q son la capacidad de entrada del equipo de compensación de potencia reactiva y sus límites superior e inferior respectivamente. Max min, ki ki kiT T T son la relación de transformación del transformador regulador de voltaje en carga y sus límites superior e inferior respectivamente. Max min y ii ii iu u u son los límites superior e inferior de la amplitud de voltaje del nodo I respectivamente.