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电力系统无功优化的混合算法研究

作　者: 邓丽君
导　师: 王少荣
学　校: 华中科技大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 无功优化原始对偶内点法改进粒子群算法平均粒子间距混合算法
分类号: TM714.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 32次
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内容摘要

电力系统无功功率供给与需求不能实现点对点平衡,导致网络中无功潮流变化,从而引起母线电压波动。电压波动轻则影响电压质量及电气设备寿命,重则导致系统事故、甚至引起大面积停电。所以,通过无功优化实现无功功率的合理分布,减少网络中无功功率流动,对提高系统安全性、电压质量和运行经济性都具有重要意义。本文探索一种内点法与粒子群法相结合的无功优化混合算法,试图为电力系统无功优化提供一种更符合电力系统实际的无功调节方法。首先,文章以内点法非线性规划模型为基础,采用基于KKT条件的原始-对偶内点法建立电力系统无功优化的非线性模型,并采用牛顿法求解最优性条件方程得出最优解。对具体数学模型的建立、海森矩阵和梯度矩阵的形成过程作了详细介绍。其次,根据电力系统的实际情况,将电力系统无功控制变量按其性质划分为连续变量和离散变量。基于内点法无法处理离散变量的事实,本文提出了应用粒子群算法来处理离散变量问题。因而,本文对粒子群算法模型的基本原理、参数设置和变量离散处方法理都做了详细分析,并对现有粒子群算法做了改进,以防止粒子群过早收敛于局部最优解。在改进策略中,惯性权重可以根据种群寻优过程的聚集情况自适应调整,起到均衡粒子寻优早熟的作用。第三,充分利用内点法和粒子群法的优点,提出了一种新的混合算法。这种混合算法将处理离散变量灵活的粒子群算法与非线性内点法相结合求解无功优化问题。本文针对所提出的混合算法进行了仿真计算。IEEE14节点和IEEE30节点测试系统的仿真测试,结果证明了所提算法的有效性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 选题的背景和意义  9-10
  1.2 无功优化的研究现状  10-14
  1.3 本文主要工作内容  14-16
2 基于内点法的无功优化  16-37
  2.1 内点法的概述  16-17
  2.2 内点法的分类  17
  2.3 原始对偶内点算法数学模型  17-22
  2.4 原始对偶内点算法的特点  22
  2.5 基于非线性内点法的无功优化模型  22-25
  2.6 内点法无功优化的求解过程  25-34
  2.7 内点法无功优化程序流程  34-36
  2.8 本章小结  36-37
3 粒子群算法的无功优化  37-50
  3.1 粒子群算法的概述  37-38
  3.2 粒子群算法  38-46
  3.3 基于粒子群算法的无功优化模型  46-47
  3.4 离散变量的处理  47-48
  3.5 粒子群算法无功优化法程序流程  48-49
  3.6 本章小结  49-50
4 混合算法无功优化及其算例分析  50-63
  4.1 内点法与粒子群算法结合的无功优化  50-52
  4.2 矢量化编程应用  52-54
  4.3 算例分析  54-62
  4.4 本章小结  62-63
5 结论  63-65
  5.1 本文的工作总结  63-64
  5.2 进一步的工作展望  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-71
附录 1  71-74

电力系统无功优化的混合算法研究

内容摘要

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