基于改進遺傳算法的船舶電力系統(tǒng)無功優(yōu)化研究.pdf

1、電力系統(tǒng)的無功功率分布直接關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性,通過優(yōu)化無功分布可以使整個系統(tǒng)的損耗降低,提高電壓質(zhì)量。因此無功優(yōu)化研究有一定的實用價值。
　　已經(jīng)有大量的研究是針對于陸地電力系統(tǒng)的,由于船舶電力系統(tǒng)有其自身的特點,因此,借鑒已經(jīng)較為成熟的陸地電力系統(tǒng)無功優(yōu)化的研究成果,對船舶電力系統(tǒng)進行嘗試性地應用和研究,便是本文主要做的工作。
　　遺傳算法是近些年發(fā)展起來的一種人工智能算法,其高效、并行、全局搜索的能力,對于求解無

2、功優(yōu)化問題非常適合,若是結(jié)合其他人工智能算法的思想,其尋優(yōu)能力更會得到提高。
　　本文首先整定了一個含有9個節(jié)點的船舶電力系統(tǒng)模型,并且對相關(guān)的元器件進行了數(shù)學建模的工作,將系統(tǒng)視作由節(jié)點和支路組成的系統(tǒng)。在此基礎之上,依據(jù)船舶電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點,對其進行拓撲分析和潮流計算,基于圖論的方法對船舶電網(wǎng)進行層次分析和編號,使其適合于潮流計算分析。由于船舶電力系統(tǒng)自身的特點,陸地電力系統(tǒng)常用的潮流計算方法可能會導致最終結(jié)果不收斂。因此,

3、本文利用前推回代法進行潮流計算。主要的思路是由節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣導出節(jié)點分層矩陣及對應的上層節(jié)點矩陣,然后在此基礎之上利用前推支路電流計算和回代電壓計算。并且利用9節(jié)點的船舶電力系統(tǒng)進行了初始潮流的計算,結(jié)果收斂,證明此方法是有效的。
　　簡單遺傳算法在解決實際問題時,經(jīng)常會遇到許多問題,例如收斂到局部最優(yōu)值,或者尋找到最優(yōu)解所用代數(shù)過多等等。針對這些問題,許多改進的方法被提出來。本文便提出了針對簡單遺傳算法的改進方法,結(jié)合模擬退火算法

4、的思想,改進了適應度函數(shù)的排列方法,對初始種群的產(chǎn)生策略提出改進,結(jié)合輪盤賭和錦標賽的方式進行種群選擇。針對簡單遺傳算法的固定交叉和變異概率有可能導致種群多樣性的降低,提出了自適應的交叉和變異概率。用測試函數(shù)驗證之后,表明改進的策略能夠提高算法的精度和收斂速度。
　　在應用于實際系統(tǒng)進行算例分析時,首先利用了用于標準網(wǎng)絡性能測試的IEEE-9節(jié)點系統(tǒng)進行驗證,結(jié)果表明改進的遺傳算法無論在收斂速度還是收斂精度上都明顯要強于簡單遺傳算