【摘要】： 电力系统无功优化是保证系统安全、经济运行的一种有效手段,是降低网络有功损耗、提高电压质量的重要措施。因此,电力系统无功优化问题的研究,既有理论意义,又具有实际应用价值。 电力系统无功优化是一个多变量、多约束的混合非线性规划问题,其操作变量既有连续变量又有离散变量,其优化过程十分复杂。蚁群算法是一种基于概率选择的启发式搜索算法,比较适合于求解电力系统无功优化问题。本文介绍了电力系统无功优化领域的研究现状及其发展;建立了无功优化问题的基本数学模型,并结合动态调整罚函数法,将无功优化问题转化成一个无约束求极值问题;研究了蚁群算法应用于无功优化求解的运算流程,并且在结合无功优化问题自身特点的基础上对蚁群算法应用于无功优化求解进行了研究改进,包括控制变量实现方式、基本蚁群算法公式的适应性改变和具体使用方式的改进,给出了将改进蚁群算法应用于电力系统无功优化的完整实现方案;使用VB6.0程序设计语言对这一方案加以实现,并作为一个重要模块应用到黑龙江伊春地区电网调度高级应用软件中。 使用本文所提出的改进算法对IEEE-30节点系统进行了优化计算,并将改进前后的优化结果进行了比较,结果验证了本文所采用的改进算法提高了计算速度,同时也改善了算法的收敛性。将研究结果应用到伊春电网的无功优化中,取得较为满意的结果,进一步验证了本文模型和算法的正确性和适用性。
摘要5-6
Abstract6-9
第1章 绪 论9-19
1.1 引言9
1.2 无功优化的背景及意义9-11
1.3 国内外研究现状11-18
1.3.1 经典的无功优化算法11-14
1.3.2 现代启发式优化算法14-18
1.4 本文主要研究内容18-19
第2章 电力系统无功优化问题及其数学模型19-29
2.1 无功优化的基本思路19-20
2.2 电压水平与无功平衡的关系20-22
2.3 有功网损与无功优化的关系22-23
2.4 功率因数与无功优化的关系23-24
2.5 无功优化的数学模型24-28
2.5.1 目标函数24
2.5.2 潮流约束条件24-25
2.5.3 变量约束条件25-26
2.5.4 约束条件的处理26-28
2.6 本章小结28-29
第3章 基于改进蚁群算法的无功优化29-46
3.1 蚁群算法29-34
3.1.1 引言29-30
3.1.2 蚁群算法的特征30-31
3.1.3 基本原理31-34
3.2 常规蚁群算法的改进34-36
3.3 改进蚁群算法在无功优化中的应用36-44
3.3.1 引言36-37
3.3.2 无功优化的潮流计算基础37-38
3.3.3 改进蚁群算法求解无功优化的过程38-39
3.3.4 算法的表示39
3.3.5 分接头位置、投切容量的选择39-40
3.3.6 对应于无功优化的蚁群算法公式40-41
3.3.7 改进蚁群算法求解无功优化计算步骤41-43
3.3.8 改进蚁群算法在求解无功优化问题中的参数选取43-44
3.4 对程序的改进44-45
3.5 本章小结45-46
第4章 算例分析46-54
4.1 算法的有效性验证46-47
4.2 IEEE30 节点系统算例分析47-53
4.2.1 系统结构及参数47-49
4.2.2 蚁群算法和动态调整罚函数的参数设置49-50
4.2.3 计算结果及分析50-53
4.3 本章小结53-54
第5章 伊春地区电网中的无功优化应用研究54-60
5.1 伊春地区电网现状54-55
5.2 无功优化计算55-59
5.2.1 原始数据处理55-57
5.2.2 计算流程57
5.2.3 计算结果及分析57-59
5.3 本章小结59-60
结论60-62
参考文献62-65
攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文65-66
致谢66-67
