1.1 课题研究的目的和意义
电力系统由发电、输电、变电、配电和用电五部分组成。发电厂，特别是大型发电厂往往远离负荷中心，一般要通过高压或超高压输电网络输送到负荷中心，然后在负荷中心由电压等级较低的网络把电能分配到不同电压等级的用户。这种在电力网络中主要起分配电能作用的网络称为配电网络，随着我国经济飞速发展，用电量需求越来越大，而负荷中心却越来越多地集中在配电网中。按供电的功能来分类，配电网络可以分为城市配电网、农村配电网和工厂配电网。随着我国大中型城市发展迅速，城市配电网在配电网中的地位越来越突出，因此本文所指配电网为城市配电网，它的电压等级一般为10kV。配电网络是电力生产和供应的最后环节，配电自动化是整个电力系统自动化的重要组成部分，其主要任务是保证配电网络安全经济运行。以最经济的方式向用户连续提供高质量的电能是对电力系统运行的基本要求，所谓“连续”就意味着供电可靠性很高。使用配电网优化能提高配电系统可靠性，无需新增投资，只对系统开关设备的状态进行优化组合，就可使系统可靠性在现有设备条件下达到最优，从而带来较大的经济效益和社会效益。因此，配电网优化具有:降低损耗、提高电压质量、缩短停电时间、缩小停电面积等意义[1]。
1.2问题的提出
在我国电力工业发展过程中，因多年“重发电、轻供电”思想的影响，造成电网建设落后，结构不合理，导致城市和农村配电网无功补偿不足，电能质量不高等。系统无功对电压影响大。无功功率的不足或过大，将引起系统电压的下降或上升，从而造成电能的损失和浪费十分严重。
从微观角度看，随着电网容量的扩增，用户家用电器感性负载的不断增加，使得城市配电网公用变低压侧功率因数较低。以长沙市为例，统计表明，城网的公用变低压侧功率因数均在0.607之间......

第1章 概 述 1
第2章 无功补偿装置及补偿方式分析 3
第3章 配电网无功优化补偿 12
第4章 配电网无功优化补偿系统的实现 20

[1] 苏文成，金子康.无功补偿与电力电子技术[M].北京:机械工业出版社，1989. 50-62.
[2] 刘乾业.我国电网无功补偿装置装设情况及分析[J].电力电容器，2001，（2）：40-42.
[3] 忻俊慧.湖北省电网无功电压存在的主要问题及建议[J].湖北电力，1997，(21):12-15.
[4] 张轶群.无功补偿电容器与谐波的抑制[M].河北电力技术，1997，(6):22-34.
[5] 张钱，张铃.人工神经网络的设计方法[J].清华大学学报，1998，(7):3-7.
[6] 高建国，刘民，于洲春，刘媛棋.PWM方案控制补偿电容的自动无功补偿装置[J].电工技术杂志，1999，(6):44-45.
[7] 邵斌，李柄.谐波电流对低压并联电容器的危害[J].电力学报，2001，(54) :65-68.
[8] 程浩忠.电网谐波及其对无功补偿的影响[J].华东电力，1997，(3):16-17.
[9] 张建诚，律方成，陈志业，赵宇华.电力系统无功补偿容量最优分布数值算法的研究[J].电工技术学报，2001，(5):5 2-54.
[10] 彭辉，黄亦农，王茂海.配电网中三相不平衡负荷[J].电力自动化设备，2002，(1):31-34.
[11] 张代润.关于非正弦三相不平衡电路的瞬时无功功率理论[J].电力系统自动化，1996，4（20）:26-28.
[12] J. Kennedy and R. Eberhart, Particle Swarm Optimization, Proc. of IEEE International Conference on Neural Networks, Vol. IV,pp.1942-1948, Perth, Australia, 1995.
[13] M.Z. El-Sadek a, 1, G..EI-Saady a, 1, M.Abo-El-laud b.Avariable structure adaptive earalnetwork static VAR controller Electric Power Systems Research.1998 ,(45),109-117.
[14] Biswarup Das, Arindam Ghosh,Sachchidanand Suitable configuration of ASVC for power transmission application Electric Power Systems Research.1999,4(20), 107-122.

通过对目前电力系统中无功功率不足，电网功率因数低，负荷的三相不平衡，传统的TSC无功补偿中可能存在的谐波放大，以及无功补偿中存在的“振荡投切”等问题的详细分析，提出并设计了具体的解决方案。针对传统的有触点和无触点的无功补偿装置的有级无功补偿的缺点，提出了采用光电双向可控硅驱动器MOC3061控制双向晶闸管来实现电容器无级投切的新型无功补偿方法。针对无功补偿中存在的电网谐波问题，提出了采用单调谐和高通滤波器来进行谐波滤波的方法。针对传统的无功补偿可能存在的谐波放大的问题，提出了采用串联电抗器来防止谐波放大的设计方案。重点阐述了采用基于神经网络对补偿后的电网参数进行预测和结合求解无功优化的非线性原对偶内点算法的单点无功优化补偿算法。同时针对目前大多数无功补偿装置都是单点无功优化补偿的设计，在电力系统多点的优化无功补偿上提出了采用所有的控制器同时采样，对全部节点都进行寻优后，从最后节点开始向前传递寻优的优化控制策略。