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基于多智能体粒子群算法的配电网络重构

作　者: 肖鲲
导　师: 黄挚雄
学　校: 中南大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 配电网络重构 粒子群算法 多智能体系统 拓扑结构
分类号: TM715
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 236次
引　用: 2次
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内容摘要


配电网络重构不仅是配电系统运行和控制的重要手段,也是配电管理系统的重要组成部分。任何一个配电网络理论上都存在一个最佳的网络结构,在这个最佳的网络结构下,各负荷点的运行电压、网络损耗和负荷平衡的协调都优于其它可行方案。配电网络重构的目的是在网络正常运行状态或故障恢复中通过改变分段开关和联络开关的状态来调整网络结构有利于提高系统的安全性、经济性和可靠性。本文提出了一种新的基于二进制多智能体粒子群的配电网络重构方法,主要的研究工作如下:(1)本论文对基于不同优化技术和不同目标函数的重构算法进行了概述,在研究了多种配电网潮流算法的基础上,以电压网损值最小为目标,建立了配电网优化重构的目标函数。针对配电网接线方式的特点,对粒子群的初始化策略和粒子更新规则进行了改进。(2)提出一种对节点支路关联矩阵搜索的方法来判别配电网是否呈辐射状,该方法对网络拓扑不敏感,能够快速有效的判别网络是否辐射状,解决了随机优化算法新生成解不能保证网络辐射状的问题。(3)结合多智能体的学习、协调策略及粒子群算法,提出一种基于二进制多智能体粒子群优化的配电网络重构方法。该方法用粒子群优化算法的Von Neuman拓扑结构构建了多智能体的体系结构,制定了智能体间的协调策略,对邻域内的粒子执行竞争、合作操作,提高了算法的全局寻优能力。(4)通过对IEEE 16节点、IEEE 33节点系统的测试,验证了方法在算法搜索精度得到提高的同时,能在较少代数内实现算法的收敛。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-17
  1.1 研究背景与意义  8-9
  1.2 配电网络重构的特点  9
  1.3 配电网络重构的研究现状  9-15
    1.3.1 配电网重构的优化目标  10-12
    1.3.2 各类优化算法在配电网重构中的应用  12-15
  1.4 本文主要研究内容  15-16
  1.5 本文的主要内容及组织结构  16-17
第二章 配电网的潮流计算  17-24
  2.1 配电网潮流计算的数学模型  17-18
  2.2 电网潮流计算方法  18-19
    2.2.1 牛顿拉夫逊方法  18
    2.2.2 母线类方法  18-19
    2.2.3 支路类方法  19
  2.3 前推回代潮流计算方法  19-23
  2.4 本章小结  23-24
第三章 粒子群优化算法  24-33
  3.1 粒子群优化算法的基本原理  24-25
  3.2 粒子群优化算法的数学描述  25-28
    3.2.1 基本粒子群优化算法  25-26
    3.2.2 二进制粒子群优化算法  26-27
    3.2.3 粒子群优化算法收敛性特点与参数分析  27-28
  3.3 粒子群优化算法在电力系统中的应用  28
  3.4 二进制粒子群优化算法在配电网络重构中的实现  28-32
    3.4.1 配电网辐射状判据  29
    3.4.2 配电网辐射状的判据的实现  29-32
  3.5 本章小结  32-33
第四章 二进制多智能体粒子群算法的研究  33-41
  4.1 PSO算法的拓扑结构  33-34
  4.2 Agent与MAS体系结构  34-36
    4.2.1 Agent与多智能体系统(MAS)  34-35
    4.2.2 MAS体系结构  35-36
  4.3 BMA-PSO算法  36-38
  4.4 BMA-PSO在0-1背包问题中的应用  38-40
    4.4.1 0-1背包问题描述  38
    4.4.2 BMA-PSO在背包问题中的应用  38-39
    4.4.3 0-1背包问题数值实验  39-40
  4.5 本章小结  40-41
第五章 基于二进制多智能体粒子群算法的配电网络重构  41-54
  5.1 粒子更新规则  41-42
  5.2 基于BMA-PSO的配电网络重构方法  42-48
    5.2.1 单个Agent的意图和目的  42-43
    5.2.2 Agent间的竞争、合作操作  43-44
    5.2.3 竞争、合作操作的控制策略  44-45
    5.2.4 Agent的淘汰策略  45-46
    5.2.5 BMA-PSO方法流程  46-47
    5.2.6 生成初始解空间的方法  47-48
  5.3 典型网络应用  48-49
    5.3.1 IEEE-16节点配电网络介绍  48-49
    5.3.2 IEEE-33节点配电网络介绍  49
  5.4 重构结果  49-50
    5.4.1 IEEE-16节点配电网络重构结果  49-50
    5.4.2 IEEE-33节点配电网络重构结果  50
  5.5 算法性能分析  50-53
  5.6 本章小结  53-54
第六章 总结与展望  54-56
  6.1 结论  54
  6.2 待研究问题与展望  54-56
附录  56-58
  附表1 IEEE16节点配电网网络参数  56-57
  附表2 IEEE33节点配电网网络参数  57-58
参考文献  58-63
致谢  63-64
攻读学位期间的主要研究成果  64

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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 > 电力系统规划
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