基于蚁群-粒子群混合算法的电力系统无功优化

摘要

电力系统无功优化问题包含多个变量，既有连续的也有分散的，同时约束条件较多，优化目标多样，属于混合非线性规划问题，其多目标、多约束、多变量的特性使得优化问题的求解比较困难。无功优化问题的研究对电网的安全、稳定运行具有重要的作用，因此寻求一种求解速度快、质量高的算法对解决无功优化问题具有重要的意义。
　　 蚁群算法和粒子群算法均属于群体智能算法，蚁群算法具有较强的鲁棒性和搜索较好解的能力，且其在解决离散的优化问题方面性能优越；粒子群优化算法擅长解决连续问题的优化问题，具有并行处理、鲁棒性好和计算效率高等特点。在对无功优化问题的求解中，蚁群算法和粒子群算法有着各自的优势和不足，蚁群算法局部搜索能力较强，但运算时耗时较长，收敛性速度较慢；粒子群算法求解速度较快而局部搜索能力较差，易陷入局部最优解。
　　 本文针对二者的不足而提出一种混合的算法，以提高求解质量和求解速度，为无功优化问题的求解增添新的解算思路。主要研究工作如下：
　　 1.对蚂蚁算法和粒子群算法原理、算法的步骤、数学模型进行了分析，对两种算法各自的参数进行了探讨，给出了两种算法在解决无功优化问题方面的求解策略，算法步骤。
　　 2.对蚁群算法粒子群算法进行了比较，分析了两种算法的异同点，给出了两种算法的结合策略，将其引入无功优化中，设计并实现了一个能有效解决无功优化问题的混合优化算法。
　　 3.从经济的角度出发以最小网损为目标函数，运用电力系统的IEEE6、IEEE30检测系统对算法进行试验，并与其他文献里的结果做了比较，对优化后的电压质量、迭代次数、网损降幅等方面进行了比较分析，证实了混合算法的有效性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪 论

第2 章 电力系统无功优化问题

第3 章 蚁群算法及在无功优化中的应用

第4 章 基于粒子群算法的无功优化问题求解

第5 章 基于蚁群-粒子群混合算法的无功优化问题求解

第6 章 数值实验及结果分析

第7 章 结论与展望

参考文献

致 谢

攻读学位期间所发表的学术论文