从数学角度来看,无功优化(运行优化)和无功规划(规划优化)的数学模型是类似的,都可以视为一个包含等式/不等式约束,单目标/多目标的非线性规划问题。只是具体的目标函数或者等式/不等式约束式有所不同,比如无功规划中可以不涉及有载调压分接头的相关内容,也基本不考虑发电机无功出力情况等。
但在实际应用中,这两者还是有所区别的。无功规划要解决的是无功补偿设备的安装地点、类型和最大补偿容量问题。在规划过程中,应该根据无功负荷的预测情况,对未来一段时间内的无功补偿系统做出指导下的规划方案,因此,从理论上讲,采用动态规划方法更切合实际需要。无功规划是一个离线计算问题,求解方法如果耗时较多也是可以接受的。
而无功优化则要根据系统中具体的潮流断面情况,综合考虑各种等式/不等式约束,对各类调压设备、无功补偿设备的调控措施给出整体的方案。而且无功优化往往有一定的时间要求,即根据系统运行情况尽快地给出调控方案并付诸实施。由于电力系统是一个时刻变化的动态系统,如果生成调控方案的过程耗时较多,那么当方案付诸实施时就已经不能满足当前时刻的电压无功需要了。换言之,由于延时过长造成调控方案失效甚至是错误的调整方案。所以这就要求无功优化的解算方法必须高效快速。(www.daowen.com)
而无功优化所能调控的无功补偿设备一般是在无功规划方案的指导下安装设置的。在形成调控方案之前,无功补偿的地点、种类和容量是确定的。从某种角度来讲,无功优化是在无功规划所限定的范围内展开优化计算的,不可能跳出无功规划的方案之外。所以,要实现电压无功的优化调整,灵活地应对系统中出现的各种实际情况,首先要做好无功补偿设备的规划方案。否则就会加大无功优化的难度,甚至造成在实际应用中优化算法无法收敛,不能给出基于优化算法结果的电压无功调控方案。而在无功优化过程中遇到的实际问题也可以反过来影响无功规划,即针对优化过程中出现的问题及时地调整无功规划的目标函数、约束条件等,对无功补偿的规划过程予以调整,以便于无功优化过程的顺利实施。
所以说,无功规划与无功优化是相辅相成的。从实用角度出发,如何将两者结合起来进行研究,是未来无功规划、优化的重要发展方向。
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