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基于改进免疫算法的电力市场环境下的无功优化研究

作　者: 包宜栋
导　师: 杨伟
学　校: 南京理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电力市场 无功优化 改进免疫算法(AIA) 实时电价 单边动态定价
分类号: TM714.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 162次
引　用: 1次
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内容摘要


电力系统无功优化是电力系统安全经济运行的一个重要方面，而随着电力市场化的不断深入，无功优化也必须适应新的条件。论文结合免疫算法对电力市场下的无功优化问题进行了研究。主要研究内容如下：对电力系统无功构成和无功成本作了深入分析，构造5节点系统进行了仿真计算；在研究了无功定价的基础上，提出了基于实时电价的单边动态定价无功优化模型，该模型较之以往的无功优化模型能体现潮流变化对有功、无功电价的影响，也能更好的体现电力系统的综合效益；比较了遗传算法、模拟退火算法、禁忌搜索等现代智能算法，发现了这些算法易陷于局部收敛、收敛速度慢的问题。而免疫算法在一定程度上可以有效地避免陷入局部最优解，能提高局部搜索能力，加快了计算速度。论文通过对多种群算法、双倍体算法和自适应算法的融合，提出了改进的免疫算法(AIA)，该算法不仅增加了用于跳出局部最优的开发子种群和探测子种群，还使得交叉率和变异率能够根据进化程度自适应变化。将AIA用于对无功优化模型的求解，建立了基于AIA的无功优化操作模型，详细阐述了用AIA进行无功优化计算的步骤，并编写了C++程序将该算法实现；最后对IEEE-30节点的系统进行算例分析，比较了遗传算法、普通免疫算法和改进免疫算法的计算结果，以及无功不计价和无功计价情况下的计算结果，验证了改进免疫算法在控制节点电压和取得最大综合效益方面有相对较好的效果。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
1 绪论  9-15
  1.1 电力市场下无功优化的研究意义  9
  1.2 传统无功优化概述  9-10
  1.3 电力市场下无功优化概述  10-12
  1.4 免疫算法概述  12-13
  1.5 国内外研究现状  13-14
  1.6 论文的主要工作  14-15
2 电力市场下的无功定价  15-34
  2.1 电力市场中无功功率服务内容  15-17
    2.1.1 无功服务的特点  15-16
    2.1.2 无功功率服务方式  16-17
  2.2 无功成本  17-18
    2.2.1 发电机的无功功率成本  17-18
    2.2.2 并联电容器的无功功率生产成本  18
    2.2.3 同步调相机的无功功率生产成本  18
  2.3 电力市场下无功定价的具体算法  18-22
    2.3.1 与有功解耦依据运行费用的实时无功定价  18-19
    2.3.2 结合有功费用优化的无功实时定价  19-20
    2.3.3 依据容量费用的无功价格  20-22
    2.3.4 区域无功市场定价  22
  2.4 最小化成本的OPF模型  22-24
  2.5 5节点系统仿真计算与分析  24-33
  2.6 本章小结  33-34
3 电力市场下的无功优化  34-40
  3.1 电力市场下的静态定价无功优化  34-36
    3.1.1 等网损微增率的修正  34-35
    3.1.2 电力市场下的静态定价无功优化模型  35
    3.1.3 变压器变比的优化  35-36
    3.1.4 无功补偿点的选择  36
  3.2 基于实时电价的单边动态定价无功优化模型  36-39
    3.2.1 单边动态定价概念的提出  36-37
    3.2.2 电力市场下动态定价无功优化模型  37-39
  3.3 本章小结  39-40
4 免疫算法及其改进  40-57
  4.1 免疫算法的提出  40
  4.2 免疫系统  40-41
  4.3 免疫算法  41-44
  4.4 免疫算法与其他智能算法的比较  44-45
  4.5 免疫算法的改进  45-52
  4.6 基改进免疫算法(AIA)的无功优化模型  52-53
  4.7 应用于无功优化的免疫算法操作模型  53-56
  4.8 本章小结  56-57
5 算例分析  57-72
  5.1 程序设计基本思想  57
  5.2 潮流计算程序框图  57-58
  5.3 无功优化计算程序框图  58-59
  5.4 IEEE-30节点算例  59-65
  5.5 优化结果分析  65-71
  5.6 本章小结  71-72
6 总结  72-74
致谢  74-75
参考文献  75-79
攻读硕士期间发表论文  79

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 理论与分析 > 负荷分析 > 系统中能量损失的降低及无功功率的补偿
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