基于改进遗传算法的电力系统无功优化算法研究

发布时间：2021-04-04 05:55

　　电力系统无功的合理分布是保证电压质量和降低网损的前提条件,对于电网的安全稳定运行具有重要意义。电力系统无功优化问题是一个比较复杂的非线性问题,由于目前使用的各种优化计算方法本身存在着一定局限性,无法完美地解决优化问题,因此我们仍要继续研究探索新的方法来解决这些问题。基于遗传算法的无功优化研究尽管已经在国内外专家学者的深入研讨中取得了较大的进展,但是由于遗传算法自身的局限性,加之算法参数变化的多样性,使遗传算法仍然存在诸多的改进空间。基于该思想,本文主要围绕简单遗传算法在电力系统无功优化中的应用以及简单遗传算法的改进展开研究,具体工作如下:（1）在无功优化方面,研究了其数学模型,并选取有功网损最小作为优化目标,建立目标函数以及约束条件。然后研究分析了潮流计算中牛顿-拉夫逊法和快速解耦法的优缺点,并选择快速解耦法作为本文的潮流计算部分的方法,研究了其具体步骤。（2）在简单遗传算法方面,对算法进行了深入的学习和研究,并将其与快速解耦法潮流计算相结合来解决无功优化问题。然后针对无功优化问题各方面的特点以及简单遗传算法的缺陷,在简单遗传算法的编码、初始种群产生、适应度函数、交叉和变异算子等方面做... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

本文的总体方案结构框图

则返回继续通过遗传算法优化控制变量并进行潮流计算，直至进化终止。（1）潮流计算方法的选择潮流计算就是根据系统的一些确定条件（结构参数和运行条件）来对电力系统的运行状态进行分析，会对稳态下三相对称电力系统中各节点的电压幅值和相角进行求解，所以通过潮流计算就能够得到各节点的电压幅值、系统中每一设备（如输电线和变压器）的功率分布情况，以及设备的损耗。通过潮流计算才能得到无功优化所需要的信息，进而进行无功调节。所以潮流计算是无功优化的基础。潮流计算方法中，较为常用且成熟的算法有牛顿-拉夫逊法潮流计算和快速解耦法潮流计算，本文通过对这两种算法进行研究，并采用算例分析，选择其中一种作为本文的潮流计算方法。（2）遗传算法的改进方案遗传算法发展时间较长，形成了一套通用的操作方法，但是针对不同的实际问题，需要对各操作部分进行相应的改进。遗传算法的基本操作流程如图 2-2 所示。图中虚线框内是本文对遗传算法所做出的改进。

第 3 章 两种潮流计算方法比较潮流计算是无功优化的基础，在无功优化的算法中，每次迭代都需要进行潮流计算，所以潮流计算对整体算法的计算速度有着直接的影响。在本章中，将对潮流计算中的节点分类，以及两种常用的潮流计算方法（牛顿-拉夫逊法和快速解耦法）的原理及步骤进行介绍，并使用一个简单算例对这两种方法进行计算比较。3.1 电力系统中节点类型电力系统中的电气元件有发电机、输电线路、变压器以及负荷等，由于电气设备较多，所以在潮流计算的过程中，需要对电气设备进行分类，以便于计算潮流方程。如图 3-1 所示是一个简单电力系统的结构图。

【参考文献】：
期刊论文
[1]电力系统无功优化模型的研究综述[J]. 王晓文,赵彦辉.  华北水利水电大学学报(自然科学版). 2015(02)
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[3]浅析电力系统的无功优化和无功补偿[J]. 李季青.  价值工程. 2013(34)
[4]基于小生境遗传算法的电力系统无功优化分析[J]. 张宏炜,吴立君,马懿.  水电能源科学. 2009(01)
[5]基于Hopfield神经网络的油田配电网无功优化[J]. 高炜欣,罗先觉,汤楠.  电网技术. 2007(07)
[6]改进禁忌算法在无功优化中的应用[J]. 熊宁,陈恳.  江西电力. 2006(06)
[7]基于改进免疫算法的电力系统无功优化[J]. 郭创新,朱承治,赵波,曹一家.  电力系统自动化. 2005(15)
[8]基于非线性互补问题函数的半光滑牛顿最优潮流算法[J]. 张永平,童小娇,吴复立,严正,倪以信,陈寿孙.  中国电机工程学报. 2004(09)
[9]基于改进模拟退火算法的电网无功优化[J]. 贾德香,唐国庆,韩净.  继电器. 2004(04)
[10]电网无功电压综合控制的改进SA算法[J]. 周皓,周晖.  继电器. 2004(01)

硕士论文
[1]改进粒子群算法在电力系统无功优化中的应用[D]. 武鲁晓.山东大学 2012
[2]改进遗传算法在电力系统无功优化中的研究[D]. 杨永旺.哈尔滨理工大学 2010
[3]电力系统无功优化分析[D]. 宋明曙.山东大学 2008



本文编号：3117854