基于遺傳算法的電力系統(tǒng)無功多階段動態(tài)規(guī)劃.pdf

1、電力系統(tǒng)無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)中無功的優(yōu)化調(diào)整,將對電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行產(chǎn)生重要作用。因此對電網(wǎng)進行無功優(yōu)化,是一個既直接影響系統(tǒng)電壓質(zhì)量,又關(guān)系到電網(wǎng)經(jīng)濟運行的重要問題。無功規(guī)劃正是無功優(yōu)化的一種。 無功規(guī)劃是為了以最小的投資安裝無功源,以維持系統(tǒng)中各節(jié)點的電壓在一個可以接受的水平上。它是一個多目標混合整數(shù)規(guī)劃問題,同時也是一個多階段問題?，F(xiàn)在對它的研究中,一般都不將它看成一個多階段問題。

2、但實際上,由于負荷、有功和網(wǎng)架在到未來某個時間點前不斷變化,理應(yīng)對變化中每個階段的無功都進行優(yōu)化,這樣才能得到何時何地投入多少無功設(shè)備的具體實施措施。 動態(tài)規(guī)劃是解決多階段問題最優(yōu)化的一種數(shù)學方法。它將所給問題全過程分解成若干個互相聯(lián)系的階段,給出每個階段的狀態(tài)后,尋找相鄰階段的允許決策集合,并據(jù)此得到全過程的最優(yōu)策略。在無功動態(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)的動態(tài)規(guī)劃,每個階段的狀態(tài)

3、數(shù)將隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大而急劇增大。而且實際在每個階段,有必要先進行無功優(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,就需要先進行單階段無功規(guī)劃。 本文分析了單階段無功規(guī)劃問題,建立了相應(yīng)的數(shù)學模型,并采用遺傳算法來求解。針對遺傳算法應(yīng)用于求解無功規(guī)劃優(yōu)化等復(fù)雜非線性優(yōu)化問題中容易發(fā)生“早熟”和收斂速度慢等問題,本文對常規(guī)遺傳算法進行改進,采用整數(shù)實數(shù)混合編碼,選擇操作中引入代溝,進

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