基于进化稳定策略的配电网重构研究

发布时间：2017-08-25 02:35

  本文关键词：基于进化稳定策略的配电网重构研究

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【摘要】：配电网具有闭环设计、开环运行的特点,网络中常配置的大量分段开关及少量的联络开关,因此在正常运行条件下可根据网络不同的负荷状况,改变这些开关的开、合状态以调整网络结构,一方面可以降低网损,提高系统运行的经济性,另一方面可使负荷在各线路和变压器之间尽量均衡,消除过载,提高供电电压质量,这便是配电网络的优化重构。配网优化重构是提高配电网运行经济性、安全性和供电质量的重要手段。近年来,越来越多的分布式电源接入配电网络,不可避免的给配网运行带来了一定的影响。因此,研究含分布式电源的配网重构具有很高的理论意义和实用价值。首先,本文介绍了配网重构的研究现状以及分布式电源的种类和数学模型,并分析了分布式电源的接入对配网带来的影响。其次,针对不同类型分布式电源并入配电网后的潮流计算问题,本文根据配电网中常见的不同类型的分布式电源所具有的不同特点,对它们分别建立了潮流计算模型,将分布式发电节点归类为PQ型节点、PI型节点、PV型节点、P-Q(V)型节点。鉴于前推回代法不能处理弱环网和PV型节点,本文以传统电流前推回代法为基础,提出了依据节点电抗矩阵及电压偏差对P、V型分布式电源的无功功率进行修正的方法；在处理弱环网时,根据叠加定理,采用将环网拆分为纯环网和辐射状网络,分别计算潮流,最后叠加的方法；提出了分层前推回代算法,使同一层次支路的潮流能够并行计算,提高了潮流计算的速度。通过这样的处理使得含DG的配电网潮流计算变得简单易行,并以IEEE33节点系统为算例验证了本文算法的有效性。在对配电网络进行深入、系统研究的基础上,借鉴和总结前人的研究成果,本文对用于配网重构的遗传算法(Genetic Algorithms,简称GA)进行了改进,在算法中引入进化稳定参数,使种群中的优秀个体维持在一定的水平。基于稳定参数控制的改进遗传算法通过突变算子引入了新的搜索空间,保持了种群的多样性,扩大了算法的搜索空间,使算法更容易找到全局最优区域,减少了普通的GA要跳出局部最优区域所消耗的迭代时间。此外,对染色体编码方案进行优化,按照与电网相连的首条支路的开关和环网外的末端孤立支路的开关以及T节点的开关必须闭合的原则,将某些开关处于常闭状态,不再参与网络重构,有效地减少了染色体的长度,增大了可行解的比例,提高了算法搜索的效率。最后,本文以IEEE33节点、美国PGE69节点系统为算例,并在这两个系统的基础上分别加入分布式电源,通过在软件MMATLAB R2010a中编程,将基于进化稳定策略的遗传算法用于含分布式电源的配电网重构,并仿真计算验证了本文算法的可行性。
【关键词】：配电网重构 分布式电源 前推回代 遗传算法 进化稳定参数
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM727
【目录】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 绪论12-17
• 1.1 课题研究背景及意义12-13
• 1.2 配电网络重构的研究现状13-16
• 1.2.1 配网重构的主要算法13-15
• 1.2.2 含分布式电源的配网重构研究15-16
• 1.3 本文的主要工作16-17
• 第2章 分布式电源技术17-32
• 2.1 分布式电源的概述17-18
• 2.2 分布式电源的分类18-22
• 2.2.1 太阳能发电18-19
• 2.2.2 风力发电19-20
• 2.2.3 燃料电池20-21
• 2.2.4 微型燃气轮机21
• 2.2.5 生物质能发电21-22
• 2.2.6 海洋能发电22
• 2.2.7 地热能发电22
• 2.3 分布式电源在潮流计算中的数学模型22-30
• 2.3.1 光伏发电的潮流计算模型22-25
• 2.3.2 风力发电的潮流计算模型25-28
• 2.3.3 燃料电池潮流计算模型28-30
• 2.3.4 微型燃气轮机的潮流计算模型30
• 2.4 分布式电源接入对配网的影响30-31
• 2.4.1 对电压分布和无功调节的影响30
• 2.4.2 对配网潮流的影响30-31
• 2.4.3 对配网规划的影响31
• 2.5 本章小结31-32
• 第3章 含分布式电源的配电网潮流计算32-46
• 3.1 前推回代算法32-35
• 3.2 分层前推回代算法35-38
• 3.2.1 网络的层次分析35-37
• 3.2.2 计算步骤37-38
• 3.3 含分布式电源的前推回代算法38-43
• 3.3.1 新类型节点的处理38-42
• 3.3.2 环网的处理42-43
• 3.4 算例分析43-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第4章 基于进化稳定策略的配电网重构46-62
• 4.1 遗传算法的基本理论46-50
• 4.1.1 遗传算法的原理47
• 4.1.2 遗传算法的基本流程47-48
• 4.1.3 遗传算法的基本步骤48-50
• 4.1.4 遗传算法用于配网重构存在的问题50
• 4.2 基于进化稳定策略的遗传算法50-53
• 4.2.1 基于进化稳定策略遗传算法的基本原理51-52
• 4.2.2 稳定参数的选择52-53
• 4.3 基于进化稳定策略的含分布式电源的配网重构53-57
• 4.3.1 配网重构的数学模型53-54
• 4.3.2 实行配电网络重构的约束条件54
• 4.3.3 染色体编码54-56
• 4.3.4 初始种群的形成56
• 4.3.5 适应值函数56-57
• 4.3.6 基于进化稳定策略的遗传操作57
• 4.3.7 算法收敛条件57
• 4.4 算例57-61
• 4.4.1 IEEE33节点算例57-59
• 4.4.2 美国PG&E 69节点算例59-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第5章 结论与展望62-64
• 参考文献64-70
• 致谢70-71
• 附录71-76
• 攻读学位期间发表的学术论文与参与的科研项目76-77
• 学位论文评阅及答辩情况表77

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈建军;龚南斌;;风力发电并网对电力系统电能质量的影响分析[J];华北电力技术;2010年05期

2 云天吉;翁莎莎;;基于AGC控制系统的风电场穿透功率的研究[J];华北电力技术;2011年11期

3 李s，

本文编号：734594