计及可用输电能力的多目标电网规划研究

摘要

根据未来负荷增长及电源发展情况，对主网架进行规划，保证电能经济可靠地输送，科学有效地对输电网进行规划可以提高电网输电可靠性、保证运行安全，同时有效的节约投资费用。输电网规划是大规模非线性整数优化问题，具有多目标、多控制变量、多约束条件、整数变量及不确定等特点。常规优化方法处理时主要采用加权法，将多目标问题转化为单目标进行优化，得到总体满意度最高的优化方案，但目标之间的不可公度性和矛盾性，使这种归一化方法并不实用。本文对多目标优化规划方法及其在电力系统中的应用做了深入的研究，提出了新的解决多目标电网规划问题的思路和方法。
　　 本文构造的输电网规划模型由投入的新建线路投资、供电可靠性和输电灵活性等多个目标函数构成。利用直流灵敏度分析法确定可用输电能力(ATC)，提出计及可用输电能力的多目标电网规划模型，利用偏好关系得到表征对各目标相对重要程度的权重系数，基于粒子群算法，通过Pareto支配关系，使多个目标同时进行优化。将改进的PSO算法应用到Pareto多目标规划中，采用主种群和辅助种群的多种群方式搜索空间目标，既保证了算法的多样性，又保证了算法的收敛性。将该算法应用于IEEE-18节点系统的电网规划，得出一组规划方案，并且与用标准粒子群算法得到的规划方案进行对比分析。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 输电网规划的内容和特点

1．3 国内外研究现状

1．3．1 输电网规划方法的研究现状

1．3．2 求解电网规划模型算法的研究

1．4 本文主要研究的工作

第2章 计及ATC的多目标输电网规划模型研究

2．1 引言

2．2 计及ATC多目标输电网规划模型

2．2．1 输电网规划方案经济性目标函数

2．2．2 输电网规划方案可靠性目标函数

2．2．3 输电网规划方案灵活性目标函数

2．2．4 约束条件

2．2．5 模型中目标权重的确定

2．3 直流潮流计算

2．4 本章小结

第3章 基于线性分布因子法的可用输电能力计算

3．1 引言

3．2 ATC简介

3．2．1 ATC的基本概念

3．2．2 ATC计算框架

3．2．3 ATC计算原则

3．2．4 ATC计算基本定理

3．3 ATC的计算

3．4 算例分析

3．5 本章小结

第4章 Pareto多目标理论及其在电网规划中的应用

4．1 引言

4．2 Pareto多目标优化问题描述

4．3 多目标优化的相关概念

4．3．1 支配关系

4．3．2 Pareto最优解和Pareto前沿面

4．4 多目标优化算法

4．4．1 粒子群算法的基本理论

4．4．2 PSO算法的流程

4．4．3 粒子群算法应用于多目标电网规划

4．4．4 多目标粒子群优化算法的一般步骤

4．5 本章小结

第5章 计及ATC的多目标输电网规划模型求解

5．1 引言

5．2 计及ATC的多目标电网规划模型求解

5．2．1 构造主种群和辅助种群

5．2．2 构造非支配集

5．2．3 个体极值和全局极值的选择及存储池的更新

5．2．4 改进的粒子群优化算法

5．3 求解计及可用输电能力的多目标电网规划模型步骤

5．4 算例分析

5．4．1 参数设置

5．4．2 多目标偏重权重的求取

5．4．3 优化结果

5．5 本章小结

第6章 结论及展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

在校期间发表的学术论文和参加科研情况

致谢