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基于改进遗传算法的配电网无功优化计算

作　者: 游林辉
导　师: 刘明波；陈锦鹏
学　校: 华南理工大学
专　业: 电气工程
关键词: 配电网无功优化遗传算法小生境潮流计算
分类号: TM744
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

配电网络无功优化是一个多变量、多约束、非连续性的混合非线性规划问题,其操作变量既有连续变量又有离散变量,其优化过程比较复杂。无功优化主要考虑在负荷给定的情况下,变压器分接头位置、无功补偿的容量和发电机机端电压大小的优化规划。实现配电网无功优化,既能降低网络有功损耗,又可改善电压质量。因此,研究配电网络无功优化问题具有重要的意义。本文首先简述了研究无功优化问题的目的和意义,给出了无功优化的基本模型,包括目标函数、功率方程约束和变量约束。列举了现有的配电网潮流计算和无功优化的方法,并将其与经济指标有效的结合在一起。在简单遗传算法(SGA)的基础上,引入生物学中小生境的概念,制定了初始种群生成方法,以保证个体的多样性,从而形成可用于无功优化计算的小生境遗传算法。应用此算法时,可以通过亲和度和适应度的计算来评价个体并促进或抑止个体的产生,减少了迭代过程中陷入局部最优解的可能性,并进一步减少迭代次数。最后还将所提算法应用于惠州市的典型地区配网的无功优化计算,结果验证了本文采用的数学模型以及算法具有有效性和实用性。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 选题背景与研究意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-14
    1.2.1 经典数学优化法  10-12
    1.2.2 新型优化算法  12-14
    1.2.3 配网无功优化计算的难点  14
  1.3 本文主要工作  14-16
第二章配网无功补偿分析与潮流计算  16-31
  2.1 配电网无功补偿方案分析  16-24
    2.1.1 无功补偿装置  16-17
    2.1.2 补偿配置方式  17-19
    2.1.3 控制方式  19-22
    2.1.4 补偿方案选择  22-24
  2.2 配电网潮流计算  24-30
    2.2.1 概述  24-26
    2.2.2 潮流计算模型  26-28
    2.2.3 牛顿-拉夫逊算法  28-30
  2.3 本章小结  30-31
第三章配电网无功优化计算  31-50
  3.1 无功优化模型  31-32
  3.2 遗传算法的原理  32-37
    3.2.1 基本概念  32-34
    3.2.2 算法参数  34-36
    3.2.3 算法操作  36-37
  3.3 遗传算法的特点与改进遗传算法  37-49
    3.3.1 遗传算法的特点及分析  37-41
    3.3.2 基于免疫机制的小生境遗传算法  41-46
    3.3.3 无功计算程序开发  46-48
    3.3.4 计算程序实用化考虑  48-49
  3.4 本章小结  49-50
第四章实例计算  50-55
  4.1 典型配网接线图和数据  50-51
  4.2 计算结果及分析  51-54
  4.3 本章小结  54-55
结论  55-56
参考文献  56-59
攻读硕士学位期间取得的研究成果  59-60
致谢  60-61
附件  61

基于改进遗传算法的配电网无功优化计算

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