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配电网潮流计算及重构算法的研究

作　者: 冯强
导　师: 苑薇薇
学　校: 沈阳理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 配电网网络 网络重构 二进制粒子群优化算法 辐射状网
分类号: TM744
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


近几年，智能电网的发展已得到国内外电力科学工作者的重视和肯定，电力系统智能化是其发展的必然趋势，配电网重构是智能电网的重要组成部分，其重构的效果决定着智能电网的发展。本文阐述了配电网重构的概念和研究意义，对国内外配电网重构的发展现状进行分析，同时对数学优化方法、启发式方法以及人工智能方法在配电网重构的应用进行分析。配电网拓扑分析和潮流计算是配电网重构的主要方法和工具，本文结合配电网网络拓扑呈辐射性的结构特征，应用图论知识对配电网结构进行表示，从而对配电网拓扑结构进行分析，并应用遍历技术对网络进行识别，为配电网重构奠定基础。本文采用二进制粒子群优化算法优化系统，使粒子群优化算法在离散系统中得到很好的应用。粒子群优化算法在搜索过程中常出现早熟现象，将二进制粒子群算法与具有良好优化能力的自适应算法相结合，形成自适应二进制粒子群优化算法，通过对权重系数的改变，有效的处理全局最优解与局部最优解之间的矛盾，有效的弥补了粒子群算法容易陷入局部最优解的不足。本文提出引入分布估计的思想，用简单的概率函数替换二进制粒子群算法中的Sigmoid函数，减少了运算量，缩短系统的优化时间。改进的二进制粒子群算法应用到配电网重构中，通过对不同网络拓扑结构进行潮流计算，所得的网络有功损耗作为反馈信息，改变配电网网络拓扑结构，使其完成优化重构，从而达到降低配电网的网络损耗、提高供电可靠性以及配电网优化运行的目的。本文应用MATLAB7.0软件实现了配电网潮流的计算及改进的二进制粒子群算法在配电网重构上的应用，通过算例的验证，验证了算法的可行性，从而达到配电网重构的目的，即降低配电网的有功损耗及提高电压的可靠性。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-9
目录  9-12
第1章 绪论  12-20
  1.1 配电网重构的研究现状和意义  12-14
  1.2 配电网重构的国内外研究现状  14-18
    1.2.1 采用数学优化理论算法的重构方法  14-15
    1.2.2 采用启发式搜索方法的重构方法  15-16
    1.2.3 采用人工智能方法的重构方法  16-18
  1.3 本文的主要工作内容  18-20
第2章 配电网重构中的拓扑分析  20-25
  2.1 图论的基础  20-22
    2.1.1 图论的基本知识  20-21
    2.1.2 配电网拓扑结构的遍历  21-22
  2.2 配电网在图论中的表示形式  22-23
  2.3 配电网重构中不可行解分析  23
  2.4 配电网全连通矩阵辐射状判据  23-24
  2.5 本章小结  24-25
第3章 配电网的潮流计算分析  25-40
  3.1 潮流计算的模型描述  25-26
  3.2 配电网潮流计算方法  26-35
    3.2.1 牛顿法  27-30
    3.2.2 P-Q 分解法  30-32
    3.2.3 前推回代法  32-34
    3.2.4 改进的前推回代法  34-35
  3.3 配电网络拓扑基础之上的前推回代法潮流计算  35-39
    3.3.1 拓扑结构表的建立  35-36
    3.3.2 网络拓扑结构的遍历  36-37
    3.3.3 前推回代法潮流计算算例  37-39
  3.4 本章小结  39-40
第4章 改进的二进制粒子群优化算法  40-50
  4.1 群体智能技术  40-41
  4.2 粒子群优化算法  41-46
    4.2.1 基本粒子群优化算法  42-45
    4.2.2 二进制的粒子群优化算法  45-46
  4.3 改进的二进制粒子群的优化算法  46-49
    4.3.1 基于分布估计的二进制粒子群算法  46-48
    4.3.2 基于自适应的二进制粒子群算法  48-49
  4.4 本章小结  49-50
第5章 改进的二进制粒子群优化算法在配电网重构中的应用  50-61
  5.1 配电网的特点  50
  5.2 数学模型的建立  50-51
  5.3 基于改进的二进制粒子群算法在配电网中的应用  51-54
    5.3.1 编码  52
    5.3.2 初始化种群  52-53
    5.3.3 适应度值函数  53
    5.3.4 粒子的速度与位置更新  53
    5.3.5 终止条件  53
    5.3.6 不可行解的产生和处理  53-54
  5.4 系统算法结构分析  54-55
  5.5 算例分析  55-60
    5.5.1 算法的验证  55
    5.5.2 IEEE-33 节点系统  55-58
    5.5.3 沈阳市沈北新区某实际的 34 节点系统  58-60
  5.6 本章小结  60-61
结论与展望  61-62
参考文献  62-67
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果  67-68
致谢  68-69
附录 A  69-70
附录 B  70-72
附录 C  72-73

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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 > 电力系统的模拟与计算 > 电力系统的计算
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