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应用优化算法和状态估计的理论线损计算研究

作　者: 孙继凯
导　师: 卢志刚
学　校: 燕山大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电力系统状态估计理论线损计算不良数据辨识优化算法节点类型选择
分类号: TM714.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 95次
引　用: 1次
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内容摘要

理论线损率是电力系统运行中的一项重要经济指标,也是衡量供电企业管理水平的一项重要标志。而实际量测量可能会存在不良数据,影响理论线损计算的准确性。状态估计为理论线损计算提供可靠的数据库,是保证量测量准确性和完整性的重要手段,使理论线损计算的结果更真实。本文针对理论线损计算的实际需求,应用优化算法结合状态估计对剔除不良数据、理论线损计算中节点类型选择的方法进行研究,从而提高计算精度和保证理论线损计算结果的可靠性。首先,研究影响理论线损计算精度的PQ、PV节点组合的问题。在电网量测系统中,母线电压和注入无功功率一般都可以同时获得,但计算时仅取其一,本文通过状态估计剔除不良数据,然后结合粒子群算法(PSO)选取高精度数据,最终得到PQ、PV节点类型的最优组合,另外还对粒子群算法做了适当改进。其次,研究了剔除原始数据中坏数据的方法。提出虚拟路径的概念,将蚁群优化算法(ACO)和灵敏度分析法结合,从整体数据中筛选出一部分优秀量测,再对剩余数据进行增加一维的不良数据辨识,最终得到坏数据集合,实验表明本文方法在辨识不良数据方面有较好的效果。最后,研究了平衡节点、PQ、PV节点类型整体进行选择的方法。利用ACO和证据理论来实现对平衡节点的选择,并且选择出部分优秀量测后对剩余量测进行不良数据检测与辨识,再用上述PSO方法得到所有节点的最佳类型。最终实现理论线损的精确计算。本文以IEEE-14或IEEE-39节点系统为例,通过Java和Matlab软件进行仿真验证,得到的结果表明本文所提算法具有较好的效果。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-16
  1.1 课题的研究意义  10-11
  1.2 电力系统状态估计概述  11-14
    1.2.1 电力系统状态估计的定义及功能  11-12
    1.2.2 电力系统状态估计的国内外研究动态  12-14
  1.3 现代优化算法概述  14-15
  1.4 本文的主要工作  15-16
第2章基于状态估计的理论线损计算概述  16-27
  2.1 电网稳态计算的影响因素  16-17
    2.1.1 电网等效模型  16
    2.1.2 运行数据  16
    2.1.3 网络参数  16
    2.1.4 网络拓扑结构  16-17
  2.2 状态估计常用的算法  17-21
    2.2.1 基本加权最小二乘法  17-19
    2.2.2 P-Q 快速分解法  19-21
  2.3 不良数据检测与辨识方法  21-25
    2.3.1 残差方程  21-22
    2.3.2 常用不良数据检测方法  22
    2.3.3 常用不良数据辨识方法  22-23
    2.3.4 增加一维量测的不良数据检测与辨识方法  23-25
  2.4 利用状态估计进行理论线损计算的流程  25-26
  2.5 本章小结  26-27
第3章基于状态估计与HPSO 的理论线损计算  27-39
  3.1 粒子群算法及其改进  27-32
    3.1.1 粒子群算法简介  27-29
    3.1.2 混合改进粒子群算法  29-32
    3.1.3 混合粒子群优化整体流程图  32
  3.2 含HPSO 的理论线损计算整体流程  32-33
  3.3 算例仿真与结果分析  33-37
  3.4 本章小结  37-39
第4章基于蚁群算法和灵敏度分析的不良数据检测与辨识  39-54
  4.1 电力系统状态估计中的灵敏度分析  39-40
  4.2 蚁群算法的基本模型及实现  40-43
  4.3 蚁群算法在不良数据检测与辨识中的应用  43-47
    4.3.1 随机生成树的蚁群搜索策略  43-45
    4.3.2 蚁群算法在筛选数据中的应用  45-47
  4.4 算法流程及仿真算例  47-52
    4.4.1 参数选取  47-48
    4.4.2 算法整体流程  48
    4.4.3 仿真数据及结果分析  48-52
  4.5 本章小结  52-54
第5章应用优化组合和状态估计的线损计算  54-64
  5.1 利用改进蚁群算法的数据预处理  54-55
  5.2 证据理论的应用  55-58
  5.3 算例仿真  58-63
  5.4 本章小结  63-64
结论  64-66
参考文献  66-71
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  71-72
致谢  72-73
作者简介  73

应用优化算法和状态估计的理论线损计算研究

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