基于改進(jìn)遺傳算法的電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-04 05:55
電力系統(tǒng)無(wú)功的合理分布是保證電壓質(zhì)量和降低網(wǎng)損的前提條件,對(duì)于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題是一個(gè)比較復(fù)雜的非線性問(wèn)題,由于目前使用的各種優(yōu)化計(jì)算方法本身存在著一定局限性,無(wú)法完美地解決優(yōu)化問(wèn)題,因此我們?nèi)砸^續(xù)研究探索新的方法來(lái)解決這些問(wèn)題;谶z傳算法的無(wú)功優(yōu)化研究盡管已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的深入研討中取得了較大的進(jìn)展,但是由于遺傳算法自身的局限性,加之算法參數(shù)變化的多樣性,使遺傳算法仍然存在諸多的改進(jìn)空間;谠撍枷,本文主要圍繞簡(jiǎn)單遺傳算法在電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化中的應(yīng)用以及簡(jiǎn)單遺傳算法的改進(jìn)展開(kāi)研究,具體工作如下:(1)在無(wú)功優(yōu)化方面,研究了其數(shù)學(xué)模型,并選取有功網(wǎng)損最小作為優(yōu)化目標(biāo),建立目標(biāo)函數(shù)以及約束條件。然后研究分析了潮流計(jì)算中牛頓-拉夫遜法和快速解耦法的優(yōu)缺點(diǎn),并選擇快速解耦法作為本文的潮流計(jì)算部分的方法,研究了其具體步驟。(2)在簡(jiǎn)單遺傳算法方面,對(duì)算法進(jìn)行了深入的學(xué)習(xí)和研究,并將其與快速解耦法潮流計(jì)算相結(jié)合來(lái)解決無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題。然后針對(duì)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題各方面的特點(diǎn)以及簡(jiǎn)單遺傳算法的缺陷,在簡(jiǎn)單遺傳算法的編碼、初始種群產(chǎn)生、適應(yīng)度函數(shù)、交叉和變異算子等方面做...
【文章來(lái)源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文的總體方案結(jié)構(gòu)框圖
則返回繼續(xù)通過(guò)遺傳算法優(yōu)化控制變量并進(jìn)行潮流計(jì)算,直至進(jìn)化終止。(1)潮流計(jì)算方法的選擇潮流計(jì)算就是根據(jù)系統(tǒng)的一些確定條件(結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行條件)來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析,會(huì)對(duì)穩(wěn)態(tài)下三相對(duì)稱電力系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角進(jìn)行求解,所以通過(guò)潮流計(jì)算就能夠得到各節(jié)點(diǎn)的電壓幅值、系統(tǒng)中每一設(shè)備(如輸電線和變壓器)的功率分布情況,以及設(shè)備的損耗。通過(guò)潮流計(jì)算才能得到無(wú)功優(yōu)化所需要的信息,進(jìn)而進(jìn)行無(wú)功調(diào)節(jié)。所以潮流計(jì)算是無(wú)功優(yōu)化的基礎(chǔ)。潮流計(jì)算方法中,較為常用且成熟的算法有牛頓-拉夫遜法潮流計(jì)算和快速解耦法潮流計(jì)算,本文通過(guò)對(duì)這兩種算法進(jìn)行研究,并采用算例分析,選擇其中一種作為本文的潮流計(jì)算方法。(2)遺傳算法的改進(jìn)方案遺傳算法發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng),形成了一套通用的操作方法,但是針對(duì)不同的實(shí)際問(wèn)題,需要對(duì)各操作部分進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。遺傳算法的基本操作流程如圖 2-2 所示。圖中虛線框內(nèi)是本文對(duì)遺傳算法所做出的改進(jìn)。
第 3 章 兩種潮流計(jì)算方法比較潮流計(jì)算是無(wú)功優(yōu)化的基礎(chǔ),在無(wú)功優(yōu)化的算法中,每次迭代都需要進(jìn)行潮流計(jì)算,所以潮流計(jì)算對(duì)整體算法的計(jì)算速度有著直接的影響。在本章中,將對(duì)潮流計(jì)算中的節(jié)點(diǎn)分類(lèi),以及兩種常用的潮流計(jì)算方法(牛頓-拉夫遜法和快速解耦法)的原理及步驟進(jìn)行介紹,并使用一個(gè)簡(jiǎn)單算例對(duì)這兩種方法進(jìn)行計(jì)算比較。3.1 電力系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)類(lèi)型電力系統(tǒng)中的電氣元件有發(fā)電機(jī)、輸電線路、變壓器以及負(fù)荷等,由于電氣設(shè)備較多,所以在潮流計(jì)算的過(guò)程中,需要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行分類(lèi),以便于計(jì)算潮流方程。如圖 3-1 所示是一個(gè)簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化模型的研究綜述[J]. 王曉文,趙彥輝. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[2]基于免疫遺傳算法的電壓優(yōu)化調(diào)整與治理研究[J]. 王超,安俊俊,郝元釗. 電測(cè)與儀表. 2015(05)
[3]淺析電力系統(tǒng)的無(wú)功優(yōu)化和無(wú)功補(bǔ)償[J]. 李季青. 價(jià)值工程. 2013(34)
[4]基于小生境遺傳算法的電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化分析[J]. 張宏煒,吳立君,馬懿. 水電能源科學(xué). 2009(01)
[5]基于Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的油田配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化[J]. 高煒欣,羅先覺(jué),湯楠. 電網(wǎng)技術(shù). 2007(07)
[6]改進(jìn)禁忌算法在無(wú)功優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 熊寧,陳懇. 江西電力. 2006(06)
[7]基于改進(jìn)免疫算法的電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化[J]. 郭創(chuàng)新,朱承治,趙波,曹一家. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2005(15)
[8]基于非線性互補(bǔ)問(wèn)題函數(shù)的半光滑牛頓最優(yōu)潮流算法[J]. 張永平,童小嬌,吳復(fù)立,嚴(yán)正,倪以信,陳壽孫. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2004(09)
[9]基于改進(jìn)模擬退火算法的電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化[J]. 賈德香,唐國(guó)慶,韓凈. 繼電器. 2004(04)
[10]電網(wǎng)無(wú)功電壓綜合控制的改進(jìn)SA算法[J]. 周皓,周暉. 繼電器. 2004(01)
碩士論文
[1]改進(jìn)粒子群算法在電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化中的應(yīng)用[D]. 武魯曉.山東大學(xué) 2012
[2]改進(jìn)遺傳算法在電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化中的研究[D]. 楊永旺.哈爾濱理工大學(xué) 2010
[3]電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化分析[D]. 宋明曙.山東大學(xué) 2008
本文編號(hào):3117854
【文章來(lái)源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文的總體方案結(jié)構(gòu)框圖
則返回繼續(xù)通過(guò)遺傳算法優(yōu)化控制變量并進(jìn)行潮流計(jì)算,直至進(jìn)化終止。(1)潮流計(jì)算方法的選擇潮流計(jì)算就是根據(jù)系統(tǒng)的一些確定條件(結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行條件)來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析,會(huì)對(duì)穩(wěn)態(tài)下三相對(duì)稱電力系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角進(jìn)行求解,所以通過(guò)潮流計(jì)算就能夠得到各節(jié)點(diǎn)的電壓幅值、系統(tǒng)中每一設(shè)備(如輸電線和變壓器)的功率分布情況,以及設(shè)備的損耗。通過(guò)潮流計(jì)算才能得到無(wú)功優(yōu)化所需要的信息,進(jìn)而進(jìn)行無(wú)功調(diào)節(jié)。所以潮流計(jì)算是無(wú)功優(yōu)化的基礎(chǔ)。潮流計(jì)算方法中,較為常用且成熟的算法有牛頓-拉夫遜法潮流計(jì)算和快速解耦法潮流計(jì)算,本文通過(guò)對(duì)這兩種算法進(jìn)行研究,并采用算例分析,選擇其中一種作為本文的潮流計(jì)算方法。(2)遺傳算法的改進(jìn)方案遺傳算法發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng),形成了一套通用的操作方法,但是針對(duì)不同的實(shí)際問(wèn)題,需要對(duì)各操作部分進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。遺傳算法的基本操作流程如圖 2-2 所示。圖中虛線框內(nèi)是本文對(duì)遺傳算法所做出的改進(jìn)。
第 3 章 兩種潮流計(jì)算方法比較潮流計(jì)算是無(wú)功優(yōu)化的基礎(chǔ),在無(wú)功優(yōu)化的算法中,每次迭代都需要進(jìn)行潮流計(jì)算,所以潮流計(jì)算對(duì)整體算法的計(jì)算速度有著直接的影響。在本章中,將對(duì)潮流計(jì)算中的節(jié)點(diǎn)分類(lèi),以及兩種常用的潮流計(jì)算方法(牛頓-拉夫遜法和快速解耦法)的原理及步驟進(jìn)行介紹,并使用一個(gè)簡(jiǎn)單算例對(duì)這兩種方法進(jìn)行計(jì)算比較。3.1 電力系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)類(lèi)型電力系統(tǒng)中的電氣元件有發(fā)電機(jī)、輸電線路、變壓器以及負(fù)荷等,由于電氣設(shè)備較多,所以在潮流計(jì)算的過(guò)程中,需要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行分類(lèi),以便于計(jì)算潮流方程。如圖 3-1 所示是一個(gè)簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化模型的研究綜述[J]. 王曉文,趙彥輝. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[2]基于免疫遺傳算法的電壓優(yōu)化調(diào)整與治理研究[J]. 王超,安俊俊,郝元釗. 電測(cè)與儀表. 2015(05)
[3]淺析電力系統(tǒng)的無(wú)功優(yōu)化和無(wú)功補(bǔ)償[J]. 李季青. 價(jià)值工程. 2013(34)
[4]基于小生境遺傳算法的電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化分析[J]. 張宏煒,吳立君,馬懿. 水電能源科學(xué). 2009(01)
[5]基于Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的油田配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化[J]. 高煒欣,羅先覺(jué),湯楠. 電網(wǎng)技術(shù). 2007(07)
[6]改進(jìn)禁忌算法在無(wú)功優(yōu)化中的應(yīng)用[J]. 熊寧,陳懇. 江西電力. 2006(06)
[7]基于改進(jìn)免疫算法的電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化[J]. 郭創(chuàng)新,朱承治,趙波,曹一家. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2005(15)
[8]基于非線性互補(bǔ)問(wèn)題函數(shù)的半光滑牛頓最優(yōu)潮流算法[J]. 張永平,童小嬌,吳復(fù)立,嚴(yán)正,倪以信,陳壽孫. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2004(09)
[9]基于改進(jìn)模擬退火算法的電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化[J]. 賈德香,唐國(guó)慶,韓凈. 繼電器. 2004(04)
[10]電網(wǎng)無(wú)功電壓綜合控制的改進(jìn)SA算法[J]. 周皓,周暉. 繼電器. 2004(01)
碩士論文
[1]改進(jìn)粒子群算法在電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化中的應(yīng)用[D]. 武魯曉.山東大學(xué) 2012
[2]改進(jìn)遺傳算法在電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化中的研究[D]. 楊永旺.哈爾濱理工大學(xué) 2010
[3]電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化分析[D]. 宋明曙.山東大學(xué) 2008
本文編號(hào):3117854
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