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电力系统动态无功功率优化调度的研究

作　者: 黄小银
导　师: 陈恳
学　校: 南昌大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电力系统无功优化遗传算法动态优化
分类号: TM714.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

电力系统无功功率优化是提高系统经济性、安全性以及电能质量的重要手段。本文在电力系统计算和动态优化领域进行了一些新的探讨和尝试。内容涉及电力系统常规潮流计算、电力系统无功优化模型、遗传算法无功优化,动态无功优化等。论文首先给出了无功优化的静态和动态模型,作为稳态分析的最基本计算的潮流计算,文中在总结各种常规方法的基础上,给出了一种实用快速的算法——定雅克比矩阵潮流算法,并通过算例分析比较了各种算法的优劣,为下一步研究创造了良好的条件。其次,论文在详细分析遗传算法框架的基础上,针对遗传算法各个组成部分提出了改进措施,提出了一种改进十进制编码遗传算法。并结合无功优化问题的特点,分析了改进算法在无功优化问题中的应用,通过与简单遗传算法和其他文献提出了改进算法进行分析表明,本文算法在收敛速度和最优解质量等方面具有优势。最后,考虑到电力系统本身是一个负荷动态变化的系统,系统中控制设备使用寿命以及运行人员劳动强度等因素的约束,论文中对动态优化的方法进行探讨,并提出一种考虑控制设备动作值和负荷占有率的动态优化方法,通过实例验证了该方法的有效性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章绪论  7-16
  1.1 电力系统无功优化研究的背景及意义  7-8
  1.2 无功优化算法回顾  8-12
  1.3 动态无功优化的研究现状  12-14
  1.4 本文的主要研究工作  14-16
第2章电力系统无功优化的数学模型  16-32
  2.1 引言  16-17
  2.2 无功优化的数学模型  17-20
    2.2.1 静态无功优化数学模型  17-19
    2.2.2 动态无功优化数学模型  19-20
  2.3 常规潮流计算问题  20-28
    2.3.1 常规潮流计算数学模型  21-22
    2.3.2 牛顿-拉夫逊法潮流计算  22-26
    2.3.3 P-Q分解法潮流计算  26
    2.3.4 定雅克比矩阵法潮流计算  26-28
  2.4 算例分析  28-30
  2.5 本章小结  30-32
第3章遗传算法及其改进在无功优化中的应用  32-50
  3.1 引言  32
  3.2 遗传算法的基本原理  32-34
  3.3 遗传算法框架及其改进  34-41
    3.3.1 个体编码  34-35
    3.3.2 选择算子  35
    3.3.3 交叉算子  35-37
    3.3.4 变异算子  37
    3.3.5 个体评价  37-38
    3.3.6 变化的交叉率和变异率  38-39
    3.3.7 种群规模、初始化和收敛判据  39-41
  3.4 基于IIGA算法的无功优化  41-44
    3.4.1 控制变量的十进制整数编码  41
    3.4.2 罚因子自适应调整  41-42
    3.4.3 基于IIGA的无功优化流程  42-44
  3.5 算列分析  44-49
  3.6 本章小结  49-50
第4章动态无功功率优化与算例分析  50-56
  4.1 动态优化方法  50-52
    4.1.1 负荷分段  50-51
    4.1.2 控制设备预备动作时刻  51
    4.1.3 控制设备动作时刻动态调整  51-52
  4.2 算例分析  52-55
  4.3 本章小结  55-56
第5章结论与展望  56-58
  5.1 结论  56-57
  5.2 进一步工作方向  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-63
附录A  63-64
附录B  64-67
附录C  67-71
附录D  71-72
攻读学位期间的研究成果  72

电力系统动态无功功率优化调度的研究

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