基于粒子群优化算法配电网络重构.pdf

四川大学硕士学位论文(2006)基于粒子群优化算法的配电网络重构电力系统及其自动化专业研究生许立雄指导老师吕林配电网络重构作为配电系统优化运行的重要手段,具有十分重大的经济效益和社会效益。本文以一种新颖的智能优化算法一粒子群优化算法为基础,从新的角度对配电网络重构问题进行了研究。这无论是对配电网络重构问题本身的解决,还是对智能技术在新领域的拓展,都具有十分重要的意义。配电网络重构是个覆盖面广泛的课题,涉及到多个方面的内容,如负荷预测、潮流计算、优化目标选择、搜索技术等等。本文着重研究了配电网络重构问题的搜索技术,同时在网络建模、拓扑分析以及潮流计算等方面也做了一定的探讨。首先,提出了一种实用的带有拓扑分析及拓扑有效性判别的配电网络潮流计算方法。根据配电网络重构问题的特性以及本文研究的侧重点,建立了配电网络的简化模型。在此基础上,按照面向对象思想设计了节点类、支路类、层类和馈线类来动态地描述配电网络;借助图的遍历技术——广度优先搜索来识别网络结构的变化;利用配电网络的层次结构特性。改进基于支路电流的前推回代潮流算法,即分层并行计算各层次的支路电流和节点电压。其次,提出了一种基于混合智能优化算法的配电网络重构算法。分析了粒子群优化算法早熟收敛的原因,借鉴了禁忌搜索算法的禁忌思想,将禁忌搜索算法的记忆功能和藐视准则融合到粒子群优化算法的搜索过程中,改善了粒子群优化算法的收敛性能。分析了配电网络重构问题不可行解产生的原因,利用图论的相关知识,改进了粒子群优化算法的位置更新规则,有效地避免了搜索过程中大量不可行解的产生。再次,提出了一种基于改进粒子群优化算法的综合考虑网络重构和电容器四川大学硕士学位论文(2006)投切的配电网络优化算法。分析了粒子群优化算法搜索过程中粒子的运动方式,借鉴遗传算法中的变异思想,对具有集聚倾向的粒子进行速度变异,改变其飞行轨迹,避免了群体在局部最优位置的聚集,从而避免了早熟现象。以此为基础,将配电网络重构的开关状态变量和电容器投切组数变量同时作为控制变量,从整体上解决配电网络重构和电容器投切的综合优化问题。最后,利用标准算例对所提算法进行测试。结果表明,所提的带有拓扑分析及拓扑有效性判别的配电网络潮流计算方法能够快速地识别网络拓扑,判别网络拓扑的有效性,准确地计算出潮流分布,而且还具有较高的运行效率;所提的基于混合智能优化算法的配电网络重构算法能够有效地克服粒子群优化算法早熟收敛的缺陷,能够提高搜索过程中可行解产生的概率,与其他方法相比具有较高的搜索效率和较快的运行速度:所提的基于改进粒子群优化算法的综合考虑网络重构和电容器投切的配电网络优化算法能够不依赖于网络的初始条件,能够有效地改善收敛性能,与其他方法相比具有更好的优化效果、较高的搜索效率和速度。关键词:配电网络重构电容器投切拓扑分析前推回代粒子群优化算法禁忌搜索速度变异智能优化算法Ⅱ四川大学硕士学位论文(2006)workReconfigurationBasedonParticleSwarmOptimizationMajor:ElectricPowerSystemandItsAutomationGraduate:LixiongXuAdvisor:L/workreconfigurationistheimportantmeasureofoptimaloperationofdistributionsystems,,suchasloadforecast,flowcalculation,optimumobjectiveselection,,workmodeling,topologyanalysis,,