基于遺傳算法的電力系統(tǒng)無(wú)功多階段動(dòng)態(tài)規(guī)劃.pdf

1、電力系統(tǒng)無(wú)功的合理分布是保證電壓質(zhì)量和降低網(wǎng)損的前提條件,電力系統(tǒng)中無(wú)功的優(yōu)化調(diào)整,將對(duì)電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生重要作用。因此對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化,是一個(gè)既直接影響系統(tǒng)電壓質(zhì)量,又關(guān)系到電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要問(wèn)題。無(wú)功規(guī)劃正是無(wú)功優(yōu)化的一種。 無(wú)功規(guī)劃是為了以最小的投資安裝無(wú)功源,以維持系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的電壓在一個(gè)可以接受的水平上。它是一個(gè)多目標(biāo)混合整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題,同時(shí)也是一個(gè)多階段問(wèn)題?，F(xiàn)在對(duì)它的研究中,一般都不將它看成一個(gè)多階段問(wèn)題。

2、但實(shí)際上,由于負(fù)荷、有功和網(wǎng)架在到未來(lái)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)前不斷變化,理應(yīng)對(duì)變化中每個(gè)階段的無(wú)功都進(jìn)行優(yōu)化,這樣才能得到何時(shí)何地投入多少無(wú)功設(shè)備的具體實(shí)施措施。 動(dòng)態(tài)規(guī)劃是解決多階段問(wèn)題最優(yōu)化的一種數(shù)學(xué)方法。它將所給問(wèn)題全過(guò)程分解成若干個(gè)互相聯(lián)系的階段,給出每個(gè)階段的狀態(tài)后,尋找相鄰階段的允許決策集合,并據(jù)此得到全過(guò)程的最優(yōu)策略。在無(wú)功動(dòng)態(tài)規(guī)劃劃中,各階段的狀態(tài)為該階段所有可行的電容器安裝狀態(tài)組合。若使用完全狀態(tài)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃,每個(gè)階段的狀態(tài)

3、數(shù)將隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大而急劇增大。而且實(shí)際在每個(gè)階段,有必要先進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化,降低該階段的網(wǎng)損及提高該階段系統(tǒng)安全水平。在每個(gè)階段,僅需保留一定數(shù)量的優(yōu)化狀態(tài)。這樣,就需要先進(jìn)行單階段無(wú)功規(guī)劃。 本文分析了單階段無(wú)功規(guī)劃問(wèn)題,建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并采用遺傳算法來(lái)求解。針對(duì)遺傳算法應(yīng)用于求解無(wú)功規(guī)劃優(yōu)化等復(fù)雜非線性優(yōu)化問(wèn)題中容易發(fā)生“早熟”和收斂速度慢等問(wèn)題,本文對(duì)常規(guī)遺傳算法進(jìn)行改進(jìn),采用整數(shù)實(shí)數(shù)混合編碼,選擇操作中引入代溝,進(jìn)

4、行最優(yōu)保留,交叉操作后引入模擬退火的Metropolis接受準(zhǔn)則。通過(guò)改進(jìn),遺傳算法尋優(yōu)過(guò)程能夠跳出局部最優(yōu)解,增強(qiáng)了全局尋優(yōu)能力。 然后將動(dòng)態(tài)規(guī)劃引入多階段無(wú)功規(guī)劃,建立了無(wú)功動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型,形成了一套使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃進(jìn)行無(wú)功多階段規(guī)劃的步驟。針對(duì)無(wú)功多階段規(guī)劃的特性,對(duì)基礎(chǔ)的單階段無(wú)功規(guī)劃所采用的遺傳算法作出了改進(jìn)。 根據(jù)上述算法用MATLAB語(yǔ)言編制了實(shí)用程序,先使用本文所提出的改進(jìn)遺傳算法對(duì)IEEE6節(jié)點(diǎn)、IEEE30