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配电网络多目标最优重构研究

作　者: 彭锦新
导　师: 刘天琪
学　校: 四川大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 配电网络网络重构遗传算法多目标优化小生境
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

配电网络重构是配电系统自动化的重要组成部分之一,在正常的运行条件下,配电调度员根据运行情况进行开关操作以调整网络结构,一方面平衡负荷,消除过载,提高供电电压质量;另一方面降低网损,提高系统的经济性。在发生故障时隔离故障,缩小停电范围,并在故障后迅速恢复供电。电力市场的深入对配电系统提出了更高的要求,而配电网络重构有利于提高配电系统安全性、经济性和可靠性,从而为供电企业带来更大的经济效益。由于配网重构是个多目标最优化问题,因此研究配电网络多目标最优重构具有重要意义。本文在总结前人研究工作的基础上,对配电系统多目标网络重构进行了新的探索。首先,分析了配电网络重构的意义、研究现状以及存在的问题,并给出了改进意见。第二章阐述了配电网络重构常用的目标函数、多目标最优化理论、最优化方法和图论基础,为下一步分析配网重构的数学模型及方法奠定基础。第三章以图论为基础,将配电网络描述成一种变结构耗散网络形式,对配电网络进行简化建模型,并在重构过程中对网络进行基形变换和弧点变换,利用配网负荷均衡化具有降低线损的潜在能力,以负荷均衡化为目标进行配电网络重构。第四章将配电网络重构描述为一多目标混合优化问题,以配电网络运行经济性、负荷均衡、提高电压质量为综合目标,针对遗传算法在进化过程中存在的缺陷,引入小生境技术加以改善,从而提高了遗传算法的全局收敛可靠性和收敛速度,并以Pareto机制和多目标决策方案求解配网重构的多目标最优化问

全文目录

第一章绪论  9-17
  1．1 配电网络重构的意义  9-10
  1．2 国内外配电网络重构的研究现状  10-15
  1．3 本文所做的工作  15-17
第二章配网重构的数学模型及方法  17-28
  2．1 配电网络重构的常用目标  17-18
  2．2 多目标最优化概述  18-20
  2．3 多目标最优化方法  20-25
    2．3．1 主要目标法  21
    2．3．2 理想点法  21-22
    2．3．3 平方加权法  22
    2．3．4 线性加权法  22-23
    2．3．5 乘除法  23-24
    2．3．6 功效函数法  24
    2．3．7 选择法  24-25
  2．4 图论基础  25-28
第三章基于负荷均衡的的配电网络重构  28-41
  3．1 配电网的简化建模  28-31
    3．1．1 配电网的无向图描述模型  28-29
    3．1．2 配电网的顶点描还矩阵  29-30
    3．1．3 配电网的有向图描述模型  30
    3．1．4 配电网的负荷矩阵  30-31
  3．2 配电网的数学变换  31-35
    3．2．1 基形变换  31-33
    3．2．2 弧点变换  33-35
  3．3 配电网负荷均衡化过程  35-38
  3．4 算例分析  38-40
  3．4 结论  40-41
第四章基于 PARETO的多目标配电网络重构  41-53
  4．1 引言  41
  4．2 多目标配电网络重构的数学模型  41-42
  4．3 PARETO多目标优化技术  42-44
  4．4 小生境多目标遗传算法  44-48
    4．4．1 初始种群的生成与排序技术  44-46
    4．4．2 选择、交叉、变异  46-47
    4．4．3 重构过程流程图  47-48
  4．5 算例分析  48-52
  4．6 结论  52-53
第五章故障后配电网络重构的研究  53-70
  5．1 引言  53-55
  5．2 故障判断和隔离技术  55-56
  5．3 故障后配电网络重构的目标函数  56-60
    5．3．1 负荷损失率目标  57-58
    5．3．2 联络(分段)开关操作次数最少的故障恢复  58
    5．3．3 考虑电容器无功补偿与网损最小的故障恢复  58-60
    5．3．4 综合故障恢复模型  60
  5．4 故障恢复的重构基础  60-63
    5．4．1 恢复供电路径的计算  60-62
    5．4．2 节点一阶负荷矩阵法  62
    5．4．3 供电恢复路径最大可转移负荷  62-63
    5．4．4 故障下游区故障待恢复负荷  63
  5．5 供电恢复的重构策略  63-66
    5．5．1 选择一条供电恢复路径 Loopk策略法  63-64
    5．5．2 多条供电恢复路径 Loopk策略法  64-65
    5．5．3 负荷转移恢复  65
    5．5．4 切负荷恢复  65
    5．5．5 恢复方案的评优策略  65-66
  5．6 无功补偿方案  66-68
    5．6．1 无功补偿方案比较  66-67
    5．6．2 故障恢复后的无功补偿  67-68
  5．7 算例分析  68-69
  5．8 结论  69-70
第六章总结与展望  70-71
参考文献  71-75
攻读硕士学位期间发表论文  75-76
声明  76-77
致谢  77

配电网络多目标最优重构研究

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