力系统的实际控制目标，比如使用单一的网损最小为目标函数，可以看到如下缺点：1、个别优化后母线的电压接近其合格范围的上限，系统承受负荷波动的能力下降，可能导致调压设备频繁动作；2、靠近负荷中心的发电机的无功出力偏高，减少了可用于应付未来扰动的无功储备。另一方面，如果只是为了提高系统安全性，单纯以最大化发电机无功储备为目标函数，则会导致系统电压偏低、网损偏高，也不适于在正常的系统状态下运行。因此一般需要将几类目标函数结合使用，形成多目标无功优化。
多目标的引入使无功优化模型更加复杂，不同种类的目标函数往往相互冲突，为优化算法带来很大的困难。传统上处理多目标无功优化通常是采用某种方法将多目标优化问题转化为单目标问题，如固定权重和方法、模糊集理论隶属度算法等，但这些方法往往只能靠经验性的试探，很难给出令人信服的解释，且不同性质的目标函数其量纲不同，不易作出比较。最新的处理方式是利用整体亲和力顺序寻找帕累托最优解（Pareto Optimal Solution），其中以基于进化算法的方法居多，在无功优化方面也有所应用，是近年来无功优化领域研究的重点。
4.5无功优化约束条件
无功优化除了实现目标函数以外，还需要同时保证系统的安全运行和电能质量，这样就要满足约束条件。无功优化数学模型的约束条件包括等式约束和不等式约束。
等式约束等式约束即是潮流方程约束
（4.11）
其中，p 和Q为节点 i 的注入有功和无功；G、B为节点 i 和节点 j 之间
IJisisij的电导和电纳；?为节点电压V和V之间的相角差；N为与节点 i 有关的节点号的集
ijijI合，包括 i 本身；s 为平衡节点；N衡公式的极坐标形式。
pQ为 PQ 节点集合。以上两式实际为节点功率平
不等式约束包括电压幅值约束、补偿容量约束、变压器分接头约束和发电机无功出力约束等。
1 、电压幅值约束
（4.12）
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式中N为系统节点总数。这一约束条件保证了用户的用电质量及供电稳定性。
B2 补偿容量约
（4.13）
式中Q 和Q分别为节点 i 所安装的无功补偿装置投切容量的上下限。
iminimax3 变压器分接头位置约束
（4.14）
通常情况下，要求同一变电站下各台并列运行的主变压器的分接头档位一致。4 发电机无功出力约束
(4.15)
式中Ng为发电机节点集。
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结 论
低压供电系统静止无功补偿技术研究的意义是有目共睹的，开发先进而实用的无功补偿装置具有广泛而深刻的现实意义和广阔的应用前景。随着电力电子技术的飞速发展，同步调相机、并联补偿电容器等传统的无功功率补偿方式已经或将要面临淘汰，取而代之的是具有智能化、快速性、准确性、低谐波含量等优点的新一代静止无功补偿装置。静止无功发生器就是其中之一。
（1）总结了电力系统无功优化的各种数学模型及算法，研究了各种算法优缺点和适用范围。在阐述了无功功率理论的发展之后，详细介绍了各类无功电压控制设备与无功电压控制手段，列出了目前无功优化常用的基本数学模型及各类相关的约束条件，并综述无功优化求解算法的优缺点和适用范围。
（2）简单的阐释了什么是无功功率，系统的解释了无功功率的物理意义，解释了三相三线电路无论对称还是不对称，含谐波不含谐波，无功功率都是在三相电路之间流动。介绍了无功功率对电力系统功率因数、电力系统电压影响。解释了无功功率增加线路损耗的原因。
（3）系统叙述了无功优化就地平衡补偿、分散与集中补偿、保持各电压合格并留有余量、考虑全局电压稳定等基本原则。具体地介绍了负荷水平，电压水平，电容器投切次数无功优化的影响。讲解了无功优化的一般模型、目标函数和无功优化的约束条件。
（4）介绍了两种无功补偿的装置，传统的无功补偿电容器和现在常用的静止无功发生器的工作原理，投切方式控制方式。
配电网的无功优化是实现电力系统安全、经济运行的重要途径。随着人们对电网质量要求的提高和节电技术的发展，本文还存在需要进一步完善的工作:
1、无功优化的目标函数应进一步完善。在确定目标函数时，可以考虑更多的技术指标和经济指标，使电网的约束条件更加全面化，考虑如何能够使配电网的优化目标得到最大程度的满足和改进。
2、目前我国针对线损率的分析和节电技术的研究相对落后，并缺乏行之有效的改进措施。因此，系统性地研究配电网的节电与无功优化技术是加强配电网经济性、安全性运行和提高效益、节约电能的必要途径，具有广阔的应用前景，这方面的研究还有待进一步加强。
总之，在本文的研究基础上，还可以深入学习其它相关理论和采用先进技术，将无功优化和节电技术的研究进行的更深入，以达到配电网经济安全可靠运行的目的。
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致 谢
天下没有不散的宴席，虽然大三的生活多半时间还是呆在学校里，但是论文致谢语写就的那一刻也真正标志着我与这所学校就此别离了，没有伤感，更多的是遗憾，但是总归不如意事十有八九，过去的不能挽回，人应该大胆向前看，所以这段文字应该像它的标题一样充满感恩和致谢，感谢三年来在我的成长道路上扶持过我，指点过我的人。
论文得以顺利完成，要感谢的人实在太多了。首先要衷心地感谢我的指导老师章老师，您严谨的治学态度，开阔的思维，循循善诱的指导一直给我很大的帮助。当我对论文的思路感到迷茫时，您为我理清思路，指导我往一条比较清晰的思路上进行修改。在论文的不断修改中，我也努力做到及时积极地跟胡老师交流，因为我觉得这样可以使得我的论文更加完善。在这里还要深深的对您说上一句抱歉，因为我的懒散和懈怠，令您费尽苦心并且几近失望。论文的最终完成，也是一波三折。在不断完善和修改的过程中，也让我更加懂得“一分耕耘才有一分收获”的道理。再次对您表示感谢，师恩伟大，无以回报。
最后要感谢的是我的父母和家人，我永远都不会忘记你们的良苦用心和一如既往的支持与鼓励。三年来，快乐的事情因为有你们的分享而更快乐，失意的日子因为有你们的关怀能忘却伤痛，坚强前行。无论我成功与否，你们总以鼓励的言语告诉我很棒，谢谢你们，我会继续努力。
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【参考文献 】
1、刘智德 《农村低压配电网无功补偿方式浅析》[J] 中国电力教育2010（01） 2、王志 《浅谈10kV配电网无功补偿》[J] 中国电力教育 2010（01） 3、李云台, 徐进义 《电网的无功经济当量与无功补偿效益》[J] 4、 中国电力 1996 29( 11) 5、夏文雄，刘勇，赵鸿．电网电压控制方案的探讨［J］．广东电力，2002年8月，Vol．15，No．4，pp：23～25。
6、厉吉文, 孔庆军, 张连宏. MCVQ-1变电站电压无功微机综合控制系统［J］. 山东电力技术1999(5): 60-63。
7、张勇军, 任 震, 廖美英等. 10kV长线路杆上无功优化补偿［J］. 中国电力, 2000, 33(9): 50-52。
8、张勇军, 任 震, 李本河等. 基于配网潮流计算的杆上无功补偿优化算法研究。
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