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基于免疫克隆遗传算法的配电网络重构研究

作　者: 邹凤娇
导　师: 王击
学　校: 中南大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 免疫克隆遗传算法 配电网络重构 前推回代法 网络损耗 供电可靠性
分类号: TM715
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


配电网络重构是优化配电系统运行的重要手段,也是配网自动化研究的重要内容。本文在分析了克隆遗传算法(CGA)的优越性与存在不足的基础上,借鉴生物免疫概念与理论,将克隆遗传算法(CGA)与免疫算法(IA)结合起来形成免疫克隆遗传算法(ICGA)。本文首先分析了配电网络重构的意义、研究现状,研究了当前配电网重构的各种算法。阐述了配电网络重构常用的目标函数,详细介绍了本文所采用的前推回代配电网潮流计算方法,为下一步配网重构的研究奠定基础。随后针对配电网重构的特点,对ICGA中的初始种群、编码策略、收敛条件等方面进行优化。ICGA既结合了克隆遗传算法以及免疫算法各自的优点,又弥补了单一算法在配电网络重构中所带来的不足。利用IEEE标准算例,本文分别以降低网络损耗和以提高供电可靠性为目标,对正常运行和故障运行的配电网络进行重构。仿真结果表明,ICGA应用于配电网络重构能够有效地克服CGA运行速度慢的缺陷,排除不可行解,有效地改善收敛性能,与其他方法相比具有较高的搜索效率和较快的运行速度。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-7
第一章 绪论  7-12
  1.1 配电网重构的内容和意义  7
  1.2 配电网重构的研究现状  7-10
    1.2.1 传统数学优化方法  8
    1.2.2 启发式方法  8-9
    1.2.3 智能优化算法  9-10
  1.3 配网重构研究的重点及展望  10-11
  1.4 课题研究的主要内容  11-12
第二章 配电网络拓扑分析及潮流计算  12-20
  2.1 配电网的拓扑结构分析  12-13
  2.2 配电网潮流计算  13-17
    2.2.1 配电网潮流计算的特点  13-15
    2.2.2 配电网潮流计算方法简介  15
    2.2.3 前推回代潮流计算  15-17
  2.3 拓扑分析及潮流计算的实现  17-19
    2.3.1 确定拓扑结构表，形成层次关系  17-19
    2.3.2 潮流计算  19
  2.4 本章小结  19-20
第三章 配电网重构的目标函数  20-23
  3.1 数学模型  20-21
  3.2 约束条件  21-22
  3.3 本文选用的配电网网络重构的目标函数  22
  3.4 本章小结  22-23
第四章 免疫克隆遗传算法  23-29
  4.1 遗传算法  23
  4.2 克隆遗传算法  23-25
    4.2.1 克隆遗传算法与常规遗传算法的比较  24-25
    4.2.2 克隆遗传算法的特点  25
  4.3 免疫算法  25-26
  4.4 免疫克隆遗传算法  26-28
    4.4.1 免疫克隆遗传算法的原理  26
    4.4.2 构建免疫克隆遗传算法的原因  26-28
  4.5 本章小结  28-29
第五章 以网损最小为目标的配电网络重构  29-39
  5.1 染色体的编码策略  29-31
    5.1.1 传统的染色体编码方法  29-31
    5.1.2 提高有效候选解比例的染色体编码策略  31
  5.2 产生初始种群  31-32
  5.3 适应度函数  32
  5.4 免疫克隆遗传算子  32-34
  5.5 终止条件  34
  5.6 算例分析  34-38
  5.7 本章小结  38-39
第六章 配电系统可靠性评估  39-52
  6.1 配电系统可靠性指标  39-40
  6.2 提高供电可靠性  40-41
  6.3 配电系统元件的可靠性计算模型  41-43
  6.4 配电系统可靠性的运算条件  43
  6.5 复杂配电网的可靠性等值  43-46
  6.6 计算配电系统可靠性指标的方法  46-48
  6.7 计算实例  48-50
    6.7.1 原始数据  48-50
    6.7.2 计算结果  50
  6.8 本章小结  50-52
第七章 以提高供电可靠性为目标的配电网络重构  52-57
  7.1 以提高供电可靠性为目标的配电网络重构  52-54
    7.1.1 数学模型  52-53
    7.1.2 操作步骤  53-54
  7.2 算例分析  54-56
  7.3 本章小结  56-57
第八章 结论与展望  57-59
  8.1 结论  57
  8.2 展望  57-59
参考文献  59-63
附录  63-70
  附录1 IEEE标准33节点单电源配电系统  63-64
  附录2 IEEE标准69节点单电源配电系统  64-67
  附录3 IEEE-RBTS BUS4配电网可靠性测试系统  67-70
致谢  70-71
攻读硕士学位期间的主要研究成果  71

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 理论与分析 > 电力系统规划
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