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4.3.2 系数矩阵的形成 23
4.3.3 常数项的形成 28
5 算例分析 29
5.1 IEEE-14节点测试系统数据 29
5.2 优化结果 31
结 论 34
致 谢 35
参考文献36
1 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
随着国民经济高速运转与科技的飞速发展，我国电力系统的规模也随之扩大，电网结构变的比以前更加繁杂。同时，在发电机容量、发电量、社会用电量持续增长的背景之下，在电网质量与电网安全两方面也提出了更高的要求。因此，国内外电力行业的目光都聚焦在了保证系统的安全、稳定、经济、可靠运行上面。
电力系统无功优化是指当系统结构参数以及负荷给定的情况下，通过对某些控制变量的优化，从而找到在满足所有约束条件前提下，使系统某一个或多个性能指标达到最优时的无功调节手段。无功优化在电网中的应用方法主要由三个方面构成：（1）调整发电机的机端电压（2）调整有载变压器分接头（3）投切电容器。这三种方法可以有效的提高电压质量、降低电网网损、保障电网的稳定性，由此可见，是否对电力系统进行无功优化左右着电力系统运行的经济性与稳定性[1]。
1.2 无功优化研究现状
1.2.1 常规无功优化算法
（1）线性规划法
（2）非线性规划法
1.2.2 人工智能算法
1.3 本文的主要工作
本文的研究工作是将内点法应用于无功优化，自行分析设计了基于内点法的MATLAB程序，结合本文所用的算例，验证本文为算例编写的算法。
具体内容如下：
（1）阐述了电力系统无功优化的意义，根据无功优化的研究现状对其进行了讲述，其中有两类算法，分别是常规算法和人工智能算法，以及其中细小分类的算法，并且对比的解释了这些算法的长处与他们的不足之处。
（2）重点阐述了无功功率基本内容，另外还讲述了无功功率在电力系统中的作用。建立无功优化的数学模型，并介绍其潮流计算的方法。
（3）详细的介绍了内点法，包括其基本概念、原理及其实现、计算方法，建立基于内点法的无功优化模型。
（4）针对本文所采用IEEE14标准测试系统的系统建立数学模型，并采用内点法在MATLAB中进行程序的设计和编写，并将选择的数据带入程序进行算例分析，得出结果，从而得到结论。
2 无功功率与电力系统
2.1 功率因数的概念及意义
简单来说，功率因数就是指的是在电网线路中有功功率在视在功率中的百分数，即为 。
功率因数 是一个非常重要的经济指标，它不仅可以反馈出用户使用用电设备的情况，并且在反应电能的使用效率上，它也能给出一个大概的参考。
众所周知，用大多数电设备运行的过程中，有功功率和无功功率缺一不可，这也就使得调整功率因数有了战略意义。在电网中，很大一部分负荷是属于感性的，比如我们常常接触到的变压器、发电机等电力设备，他们不仅需要有功功率，他们也吸收无功功率。式 可以表明，假设视在功率 为定值，那么无功与有功功率就必须构成一个平衡，此消彼长，无功的增加会导致有功的下降，反之亦然。式 可以表明， 越小，表明线路中无功功率的比列不断的上升，但这并不是一个很好的情况，这样导致的结果就是降低了设备的利用率，不仅如此，电网的线损也因此增加，所以，功率因数 的数值越大，线路运行效率也就会有更大提升。
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