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基于多Agent的全网电压无功优化控制系统研究

作　者: 朱毅
导　师: 厉吉文
学　校: 山东大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 原-对偶内点法电网分区并行优化简化分枝界定法多Agent技术
分类号: TM761.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 194次
引　用: 4次
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内容摘要

电力系统电压无功运行优化是实现电力系统最优资源配置，提高系统的安全性和经济效益的重要手段。本文探讨了电压无功优化的算法、全网分区和基于多Agent的分布式优化控制系统实现方案。建立了全网电压无功控制的分区等值模型，通过并行求解得到全网无功最优解；在子区内利用原—对偶内点法寻优求解；采用简化分枝定界法处理原对偶内点算法在求解电压无功优化问题时无法有效解决诸如有载变压器分接头、可投切电容器组数等离散变量问题；将分布并行优化算法与多Agent技术相结合，建立了基于多Agent技术的分布式电压无功优化系统的设计方案。具体的研究内容包括： 1．本文采用原对偶内点算法处理电压无功优化控制这一带有非线性约束的大规模混合整数规划问题，即从内点出发，沿可行方向求出使目标函数值下降的后继内点，再从得到的内点出发，沿另一个可行方向求出使目标函数值下降的内点，重复以上步骤，得出一个由内点组成的序列，使得目标函数值严格单调下降，当满足终止准则时停止迭代；讨论了内点法在求解过程中需要注意的几个问题，即修正步长的选择及障碍因子的确定等；此外还讨论了一种改进的预测校正原对偶内点算法基本原理，即在原对偶内点算法的基础上引入预测及校正环节以充分利用互补松弛条件的二次性，并利用预测过程的结果确定向心参数的取值，以较好地协调解的最优性及可行性之间的关系，改善算法的收敛性能。原对偶内点算法在求解电压无功优化问题时无法有效解决其中诸如有载变压器分接头、可投切电容器组数等离散变量问题，本文介绍了几种可用于离散变量处理的方法，如罚函数法，完全分枝定界法及简化分枝定界法等等，并采用其中的简化分枝定界法处理电压无功优化中的离散变量。本文采用IEEE标准节点系统对以上算法进行了验证，其结果表明，在原对偶内点算法求解电压无功优化的问题中，采用简化分枝定界法处理其中的离散变量，所得目标函数值与理论最优解相差不大，且迭代次数与计算时间都能符合工程要求，是一种有效可行的方法。 2．建立了电压无功控制的分区等值模型，将大电力系统分解成简单的

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
0 绪论  9-18
  0.1 前言  9-13
    0.1.1 电压无功优化控制的意义  9-10
    0.1.2 国内外电压无功优化领域的研究动态  10-13
  0.2 本课题研究背景  13-16
    0.2.1 原对偶内点法在电压无功优化问题中的应用综述  13-15
    0.2.2 多 Agent技术在电力系统优化计算中的应用  15-16
  0.3 本文的研究内容及方法  16-18
1. 基于原对偶内点法的电压无功优化算法  18-42
  1.1 引言  18-20
  1.2 原对偶内点法基本原理  20-22
  1.3 修正步长和障碍因子的确定  22-24
    1.3.1 修正步长的选择  22-23
    1.3.2 障碍因子的确定  23-24
  1.4 预测校正原对偶内点法基本原理  24-26
  1.5 原对偶内点法在电压无功优化控制中的应用  26-28
    1.5.1 电压无功优化模型  26-27
    1.5.2 初始点的选择  27
    1.5.3 求解步骤  27-28
  1.6 归整问题  28-34
    1.6.1 罚函数法  29-31
    1.6.2 分枝定界法  31-32
    1.6.3 完全分枝定界法  32-34
  1.7 简化分枝定界法及应用  34-36
    1.7.1 简化分枝定界法  34-35
    1.7.2 简化分枝定界法在电力系统归整中的应用  35-36
  1.8 仿真算例  36-42
    1.8.1 内点法和单纯形法的优化计算结果比较  36-37
    1.8.2 预测校正原对偶内点法与原对偶内点法的比较  37-39
    1.8.3 各种归整算例比较  39-40
    1.8.4 小结  40-42
2. 全网电压无功优化控制的电网分区问题研究  42-51
  2.1 引言  42-43
  2.2 EW等值法  43-47
    2.2.1 EW等值法  43-45
    2.2.2 应用 EW等值法建立分区模型  45-47
  2.3 全网并行无功优化  47-49
    2.3.1 全网OPF算法  47-48
    2.3.2 算法的并行处理  48
    2.3.3 各区间的数据交换  48-49
    2.3.4 算例与分析  49
  2.4 小结  49-51
3. 基于多Agent的分布式无功电压优化控制系统设计  51-62
  3.1 引言  51-52
  3.2 多Agent(MAS)技术  52-53
    3.2.1 多 Agent技术的研究背景  52
    3.2.2 多Agent技术的基本概念  52-53
  3.3 基于多 Agent的分布式无功电压优化控制系统  53-60
    3.3.1 系统结构  53-54
    3.3.2 系统中Agent的分类和功能  54-58
    3.3.3 Agent运行机制  58-60
  3.4 小结  60-62
4. 结论与展望  62-65
  4.1 论文完成的主要工作和结论  62-63
  4.2 今后的研究方向展望  63-65
参考文献  65-69
致谢  69-70
攻读学位期间发表的学术论文目录  70-71
学位论文评阅及答辩情况表  71

基于多Agent的全网电压无功优化控制系统研究

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