电力系统有功优化经典算法和改进遗传算法的比较研究
发布时间：2022-01-02 17:46
电力系统有功优化对电力系统的经济运行具有重要的研究意义,经典法有功优化具有计算速度快、可靠性高等特点,是电力系统优化的重要方法。随着电力系统的发展,智能算法开始应用于电力系统领域当中,遗传算法凭借其鲁棒性强、应用范围广等特点,被越来越多的采用。本文对经典法、遗传算法进行介绍研究,并在此基础上提出改进措施。本文内容可以主要分为三个部分,第一部分首先介绍了潮流计算的内容,主要包括节点导纳矩阵的形成、网络方程的求解方法以及潮流计算方法,并提出了一种新型的导纳矩阵存贮方式,并在此基础上对网络方程解法和潮流计算方法进行改进,其次分别介绍推导了 4种网损微增率的求解方法,分别为极坐标阻抗矩阵法、直角坐标阻抗矩阵法、极坐标导纳矩阵法、雅克比矩阵法,并提出改进算法应用于有功优化算法当中。第二部分为遗传算法内容,详细介绍了遗传算法的基本原理及其操作步骤,并且对算法的具体操作提出改进措施,以弥补遗传算法精度不足等缺点,并将该算法应用于有功优化当中。第三部分内容是经典法有功优化和改进遗传算法的有功优化结果对比,通过实例验证改进智能算法的可行性。
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
图２．３变压器支路??２．３节点导纳矩阵的存储??
?第３章有功优化经典算法???具体流程图如图３．１所示??（?开始?）???Ｙ???读取数据文件???ｊｒ???形成形式的节点导纳矩阵???Ｙ???设定网损初值込???Ｙ???不计网损修正的负荷分配???Ｙ???迭代次数人，＝１???ｊ????？采用改进的Ｐ？２方解法进行潮流计算？????５；???改进算法计算网损微增率?Ｉ??????Ｉ???ＰＧｉ－ＰＧｉｍａｘ?计及网损修正的负荷分配?Ｋ＝ＪＣ＋１??Ｇｉ—ＰＧｉｍｉｎ????ａ??同时节点／退出优化?Ｕ??丨Ｆ?否??ｉｒ是?＠??、????”?是??输出结果???］?ｒ???（?结束?）??图３．１改进经典算法有功优化流程图??３．６本章小结??本章主要介绍了有功优化的经典算法，主要分为了三个部分：网损微增率??４３??
?第４章基于遗传算法的有功优化???（开始Ｊ??Ｖ?士?＾??输入原始＿??种群初始化???ｉ???计算个体适应度值４???▼??选择操作??交：＾作??变异操作??否??满足终止■??输出最优解??７＾ｒ￣??Ｃ５５Ｄ??图４．１遗传算法基本流程图??４．２．１编码??遗传算法并不能直接对所要研宄的问题进行处理，它只能处理与问题相对??应的染色体形式，因此需要对其进行编码，也就是把问题转化为遗传中基因链??码的形式。编码作为遗传算法的基础，编码种类的选择对于算法的计算速度和??准确性等有着很大的影响，编码一般需要满足一下三原则：??（１）完备性：所研究的问题空间中每一个点都能被表现为遗传算法中相对应??的点。??（２）健全性：遗传算法编码中的染色体都可以对应问题空间中的全部可行解。??（３）非冗余性：染色体和可行解之间存在着一一对应的关系。??常见的编码方式分为二进制编码和实数编码。??［１］二进制编码??二进制编码是被使用最多的编码方式，使用二进制符号集丨０，１丨，二进制编??４７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进遗传算法的海上风电场无功优化[J]. 吴星,刘天羽,江秀臣,盛戈皞. 电测与仪表. 2020(04)
[2]基于鱼群遗传优化算法的配电网无功优化[J]. 周璨,钟建伟,周玉超,黄延成,黄谋甫,解国伦. 电力设备管理. 2019(10)
[3]基于改进粒子群算法的风电火电联合调度方法[J]. 景乾明,韩自奋,张彦凯,张大兴. 电工技术. 2019(11)
[4]工程计算中大型稀疏矩阵存储方法研究[J]. 纪国良,丁勇,周曼,冯仰德. 数值计算与计算机应用. 2018(03)
[5]PQ分解法潮流收敛性及收敛速度的新探讨[J]. 丁戈,彭丽君,艾戈韬,陈恳. 南昌大学学报(理科版). 2017(04)
[6]节点导纳矩阵元素存贮的新方法[J]. 陆节涣,刘金华,李尤,彭丽君,陈恳. 南昌大学学报(工科版). 2017(02)
[7]快速LR三角分解法[J]. 罗仁露,席小青,陆节涣,陈恳. 南昌大学学报(工科版). 2016(03)
[8]基于动态潮流的网损微增率算法[J]. 范展滔,郑浩,赵晋泉,黄凯. 南方电网技术. 2016(02)
[9]一种快速求取节点阻抗矩阵的方法[J]. 刘单,林子,邵尉哲,陈恳. 南昌大学学报(工科版). 2015(04)
[10]布朗运动模拟退火算法[J]. 傅文渊,凌朝东. 计算机学报. 2014(06)
硕士论文
[1]电力系统计及网损的经典法有功负荷经济分配研究[D]. 邵尉哲.南昌大学 2016
[2]地区电网在线无功优化算法研究和软件系统开发[D]. 柳经纬.北京交通大学 2007
[3]基于改进遗传算法的电力系统无功优化[D]. 苏琳.西南交通大学 2006
[4]电力系统动态有功功率优化调度的研究[D]. 李卿鹏.南昌大学 2006
本文编号：3564608
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
图２．３变压器支路??２．３节点导纳矩阵的存储??
?第３章有功优化经典算法???具体流程图如图３．１所示??（?开始?）???Ｙ???读取数据文件???ｊｒ???形成形式的节点导纳矩阵???Ｙ???设定网损初值込???Ｙ???不计网损修正的负荷分配???Ｙ???迭代次数人，＝１???ｊ????？采用改进的Ｐ？２方解法进行潮流计算？????５；???改进算法计算网损微增率?Ｉ??????Ｉ???ＰＧｉ－ＰＧｉｍａｘ?计及网损修正的负荷分配?Ｋ＝ＪＣ＋１??Ｇｉ—ＰＧｉｍｉｎ????ａ??同时节点／退出优化?Ｕ??丨Ｆ?否??ｉｒ是?＠??、????”?是??输出结果???］?ｒ???（?结束?）??图３．１改进经典算法有功优化流程图??３．６本章小结??本章主要介绍了有功优化的经典算法，主要分为了三个部分：网损微增率??４３??
?第４章基于遗传算法的有功优化???（开始Ｊ??Ｖ?士?＾??输入原始＿??种群初始化???ｉ???计算个体适应度值４???▼??选择操作??交：＾作??变异操作??否??满足终止■??输出最优解??７＾ｒ￣??Ｃ５５Ｄ??图４．１遗传算法基本流程图??４．２．１编码??遗传算法并不能直接对所要研宄的问题进行处理，它只能处理与问题相对??应的染色体形式，因此需要对其进行编码，也就是把问题转化为遗传中基因链??码的形式。编码作为遗传算法的基础，编码种类的选择对于算法的计算速度和??准确性等有着很大的影响，编码一般需要满足一下三原则：??（１）完备性：所研究的问题空间中每一个点都能被表现为遗传算法中相对应??的点。??（２）健全性：遗传算法编码中的染色体都可以对应问题空间中的全部可行解。??（３）非冗余性：染色体和可行解之间存在着一一对应的关系。??常见的编码方式分为二进制编码和实数编码。??［１］二进制编码??二进制编码是被使用最多的编码方式，使用二进制符号集丨０，１丨，二进制编??４７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进遗传算法的海上风电场无功优化[J]. 吴星,刘天羽,江秀臣,盛戈皞. 电测与仪表. 2020(04)
[2]基于鱼群遗传优化算法的配电网无功优化[J]. 周璨,钟建伟,周玉超,黄延成,黄谋甫,解国伦. 电力设备管理. 2019(10)
[3]基于改进粒子群算法的风电火电联合调度方法[J]. 景乾明,韩自奋,张彦凯,张大兴. 电工技术. 2019(11)
[4]工程计算中大型稀疏矩阵存储方法研究[J]. 纪国良,丁勇,周曼,冯仰德. 数值计算与计算机应用. 2018(03)
[5]PQ分解法潮流收敛性及收敛速度的新探讨[J]. 丁戈,彭丽君,艾戈韬,陈恳. 南昌大学学报(理科版). 2017(04)
[6]节点导纳矩阵元素存贮的新方法[J]. 陆节涣,刘金华,李尤,彭丽君,陈恳. 南昌大学学报(工科版). 2017(02)
[7]快速LR三角分解法[J]. 罗仁露,席小青,陆节涣,陈恳. 南昌大学学报(工科版). 2016(03)
[8]基于动态潮流的网损微增率算法[J]. 范展滔,郑浩,赵晋泉,黄凯. 南方电网技术. 2016(02)
[9]一种快速求取节点阻抗矩阵的方法[J]. 刘单,林子,邵尉哲,陈恳. 南昌大学学报(工科版). 2015(04)
[10]布朗运动模拟退火算法[J]. 傅文渊,凌朝东. 计算机学报. 2014(06)
硕士论文
[1]电力系统计及网损的经典法有功负荷经济分配研究[D]. 邵尉哲.南昌大学 2016
[2]地区电网在线无功优化算法研究和软件系统开发[D]. 柳经纬.北京交通大学 2007
[3]基于改进遗传算法的电力系统无功优化[D]. 苏琳.西南交通大学 2006
[4]电力系统动态有功功率优化调度的研究[D]. 李卿鹏.南昌大学 2006
本文编号：3564608
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