考虑负荷变化和基于改进遗传算法的无功优化

摘要

电力系统无功优化是保证系统安全、经济运行的一项有效手段,是降低网损、提高电压质量的重要措施.因此,电力系统无功优化问题的研究,既有理论意义,又具有实际应用价值.电力系统的无功优化问题是一个多变量、多约束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,使得优化过程十分复杂.分析了无功优化算法在实际输电系统应用中存在的问题,考虑到传统静态无功优化的不足,该文提出了一种考虑负荷变化和基于改进遗传算法的无功优化新算法.在提出基于相似日和线性外推的短期负荷预测新方法的基础上,将负荷预测和设备动作优先级引入静态无功优化中,并结合电网实际情况,构造了实用的目标函数,对遗传算法的适应度函数和群体多样性的保持进行了改进,采用邻域搜索算子增加遗传算法的局部寻优能力.算法有着良好的全局收敛能力和收敛速度.把考虑负荷变化和基于改进遗传算法的无功优化,编制成相应的无功优化计算软件,应用于福建省网自动电压控制系统中.实际应用表明,该算法实用性强,控制设备动作合理,离散设备动作次数少,能有效地提高电网的电压合格率和降低电网损耗,在福建省电网中得到了成功的应用.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1无功优化的目的和意义

1.2国内外研究方法概述

1.2.1无功优化模型

1.2.2无功优化方法

1.3本文的主要工作

第二章无功功率与电压控制

2.1引言

2.2电压与无功的关系

2.2.1 PQ解耦特性

2.2.2系统无功-电压静态特性

2.2.3系统无功传输和有功传输的特点比较

2.2.4负荷无功-电压静态特性

2.2.5负荷无功-电压平衡过程

2.3无功与有功网损的关系

2.4输电网中常用无功控制设备

2.4.1同步发电机

2.4.2并联电容器

2.4.3并联电抗器

2.4.4变压器

2.5本章小结

第三章考虑负荷变化的无功优化

3.1引言

3.2短期负荷预测

3.2.1短期负荷预测概述

3.2.2基于相似日和线性外推的短期负荷预测新方法

3.2.3算例

3.3考虑负荷变化的无功优化

3.3.1负荷时段的划分

3.3.2离散设备动作次数的分配

3.3.3基于遗传算法的设备动作优先级的实现

3.3.4实例说明

3.4本章小结

第四章基于改进遗传算法的无功优化

4.1引言

4.2遗传算法综述

4.2.1概述

4.2.2遗传算法的特点

4.2.3遗传算法的应用步骤

4.3应用于无功优化的改进遗传算法

4.3.1实用优化模型

4.3.2改进后的目标函数

4.3.3群体多样性的保持

4.3.4交叉算子

4.3.5变异算子

4.3.6邻域搜索算子

4.3.7选择算子

4.3.8运行参数

4.4算法的工程实用化处理

4.4.1无功优化的收敛和终止判据

4.4.2其他实用化处理

4.5算例分析

4.6本章小结

第五章考虑负荷变化和基于改进遗传算法的无功优化 在福建电网中的应用

5.1引言

5.2福建省网自动电压控制系统概述

5.2.1福建电网现状

5.2.2福建省调主站AVC系统框架

5.3 AVC系统无功优化部分程序设计

5.3.1程序设计的基本思想

5.3.2短期负荷预测程序框图

5.3.3潮流计算和程序框图

5.3.4无功优化计算和程序框图

5.4无功优化部分应用情况

第六章结论

6.1结论

6.2前景展望

参考文献

作者在攻读硕士研究生期间完成论文情况

致谢