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《华中科技大学》 2005年
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现代电力系统优化模型及其相关算法研究

娄素华  
【摘要】:随着现代电力工业向大系统、超高压、远距离、大容量发展,电力网架结构和运行方式更加复杂,系统运行的各种约束条件日益强化。在这种情况下,电力系统优化问题出现了很多新的特点和要求,采用传统的优化模型以及常规优化方法求解存在很大难度。根据现代电力系统的特点和发展趋势,深入研究电力系统现代应用技术的特性,发展和完善现代电力系统优化模型和实用算法是当前电力系统研究和工程实践的重要课题之一。 本论文针对现代电力系统优化中的若干问题及其实用算法进行了深入的研究,主要内容涉及水火电混合系统有功功率的优化运行,无功补偿配置规划,多目标无功优化运行,交直流混合系统的经济运行问题; 以及基于PSO 算法的优化求解技术,包括改进的离散微粒群算法、并行微粒群算法和多目标微粒群算法等新颖的实用化算法等方面。围绕以上课题,本文主要进行了以下研究工作: 从系统的全局优化观点出发,建立了考虑限能电站约束的水火电协调优化运行的数学模型。采用水电机组调峰运行的水火电协调策略,处理水火电之间的协调调度问题,提出了可双向加速的改进变步长搜索算法确定水电机组的发电计划。为了有效求解火电机组启停优化问题,本文根据PSO 算法的收敛条件,提出了一种改进的离散微粒群优化算法(DPSO),通过改进微粒位置的更新规则、引入无希望/重希望准则以及启发式拟变异机制,克服了PSO 易于陷入局部最优的缺点,保证搜索在问题的可行域内进行。对两个算例系统的仿真计算及与其它方法的比较表明,该算法在搜索精度和搜索速度方面均具有很大的优越性。 根据现代电网的特点和无功电源建设的实践经验,建立了考虑有功网损发电补偿费用、电能损失费用、无功补偿建设费用的完善的无功补偿配置规划模型,且在计算无功补偿费用时考虑了投资费用和固定安装费用,使模型在经济性评价方面更具合理性和实用性。优化模型的约束条件不仅考虑了常规的基波潮流约束、电压上下限约束、补偿装置容量约束,变压器抽头位置约束,还计及了谐波电压最大畸变率的约束,可使模型满足系统的运行安全性和电能质量的要求。根据模型的特点,提出了包括编码方案、初始解的生成、适应度计算和非均匀变异算子设计的改进PSO 算法。在该方法中,染色体的编码采用按电压的等级分段编码的方案,这样可以对不同电压等级采用不同的变异算子和进行不同精度的搜索,提高算法的优化效率。针对大系统优化计算时搜索速度慢、解的精度低的缺点,文中提出了变群体规模的并行PSO 算法和基于自
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TM74

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 余涛;胡细兵;刘靖;;基于多步回溯Q(λ)学习算法的多目标最优潮流计算[J];华南理工大学学报(自然科学版);2010年10期
2 张倩;陈维荣;;电力系统优化算法综述[J];科协论坛(下半月);2008年03期
3 冯跃;李明翔;黄彦全;;搜寻者优化算法在含风电机组系统最优潮流中的应用[J];四川电力技术;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张雪霞;智能优化算法及其在电力系统无功优化中的应用研究[D];西南交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 王庆丽;火电厂负荷经济调度算法研究及锅炉热经济性诊断[D];郑州大学;2010年
2 吴潘;基于分岔理论的电力系统电压稳定及无功优化研究[D];长沙理工大学;2010年
3 王晓晨;基于改进粒子群算法的电力系统无功优化[D];天津大学;2010年
4 张倩;搜寻者优化算法在电力系统最优潮流中的应用[D];西南交通大学;2008年
5 刘杰;PSO算法在电力系统无功优化和经济负荷分配中的应用研究[D];西南交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 刘明波,程莹,林声宏;求解无功优化的内点线性和内点非线性规划方法比较[J];电力系统自动化;2002年01期
3 吴金华,吴耀武,熊信艮;机组组合问题的扩展Hopfield神经网络算法[J];电力系统自动化;2003年07期
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5 岑文辉,赵庆,戴文祥;基于遗传算法的外来电源落点选择[J];电力系统自动化;1995年02期
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8 文福拴,韩祯祥;基于Tabu搜索方法的输电系统最优规则[J];电网技术;1997年05期
9 袁晓辉,王乘,张勇传,袁艳斌;粒子群优化算法在电力系统中的应用[J];电网技术;2004年19期
10 叶廷路;葛南直流输电系统的运行与控制[J];电网技术;1994年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李亚男;电力系统智能无功优化及准实时无功/电压控制的研究[D];华北电力(北京)大学;2002年
2 余欣梅;考虑谐波影响的配电网电容器优化模型及相关算法研究[D];华中科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 唐剑东;电力系统无功优化算法及其应用研究[D];华中科技大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王瑞雪;潘文霞;;浅谈用FOXPRO8.0开发电力系统潮流计算教学软件[J];安徽电力;2005年03期
2 何芳;丁金嫚;;TS-PSO算法在电力系统无功优化中的应用[J];安徽电力;2011年02期
3 赵吉武;邹长武;卢晓宁;;基于粒子群算法的综合暴雨强度公式[J];安徽农业科学;2010年30期
4 拓守恒;;一种多维背包问题的n进制编码遗传求解算法[J];安徽农业科学;2011年32期
5 熊宇虹;温志渝;;基于粒子群算法的分段波长选择方法[J];半导体光电;2008年06期
6 马玲,王爽心,刘如九,王绍民;基于改进动态规划法的火电厂负荷经济调度[J];北京交通大学学报;2005年04期
7 张飞舟,晏磊,范跃祖,孙先仿;智能交通系统中的运营车辆优化调度研究[J];北京航空航天大学学报;2002年06期
8 张利彪,周春光,刘小华,马铭;粒子群算法在求解优化问题中的应用[J];吉林大学学报(信息科学版);2005年04期
9 邹长武;羊依金;丁恒康;张雪乔;;基于粒子群算法的GM(1,1)在经济发展预测中的应用[J];成都信息工程学院学报;2007年03期
10 年立群;路宗强;;偶对潮流优化问题研究[J];承德石油高等专科学校学报;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 程远林;李茂军;;基于小生境遗传算法的配电网电容器优化配置[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 ;An Improved Genetic Algorithm for Reactive Power Optimization[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
3 涂启玉;张茂林;;小波神经网络预测电价的新改进[A];2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2010年
4 段树乔;杨扬;;全球电力需求与资源、环境、科技之间的矛盾冲突和解决途径[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
5 韩芳;陆启韶;;两种改进混沌优化算法的分析与应用[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
6 钟宁;;节能调度与经济调度的异同分析[A];贵州省电机工程学会2010年优秀论文集[C];2010年
7 龙军;饶锐;;梯级水电站群的优化调度模型及其应用[A];中国水力发电工程学会信息化专委会2010年学术交流会论文集[C];2010年
8 陈治飞;石鸿雁;安跃军;孙昌志;;混沌优化算法在约束最优化问题中的应用[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
9 闫丽梅;金鸿章;徐建军;王琼;荣盘祥;;复杂电力系统脆性分析[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
10 肖刚;李守智;王选宏;肖瑞;;蚁群-粒子群结合算法在机组优化组合中的应用[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈得宇;基于MAS的智能电压控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 饶蕾;信息物理融合系统能量管理研究[D];华中科技大学;2010年
3 于群;电力系统大停电的自组织临界特性研究[D];中国电力科学研究院;2010年
4 王玉宝;节水型农业种植结构优化研究[D];西北农林科技大学;2010年
5 张明明;面向量子可逆逻辑自动综合的多目标进化算法研究[D];东华大学;2010年
6 杨婷婷;基于数据的电站节能优化控制研究[D];华北电力大学(北京);2010年
7 王茜;风电场与输电网协调规划的模型和方法研究[D];华北电力大学(北京);2011年
8 张敏;项目进度管理的行为不确定性及其控制策略研究[D];华中科技大学;2011年
9 刘光宏;Offner田野成像光谱仪光学系统建模与优化设计[D];中国科学技术大学;2011年
10 凌海风;面向装备保障的多准则决策相关方法和技术研究[D];南京大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋慧;改进的遗传算法在电力系统无功优化中的应用[D];安徽工程大学;2010年
2 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
3 王洪亮;林州产业集聚区电网规划研究[D];郑州大学;2010年
4 王庆丽;火电厂负荷经济调度算法研究及锅炉热经济性诊断[D];郑州大学;2010年
5 张淑艳;基于约束优化方法的多目标优化算法[D];大连理工大学;2010年
6 张仲;基于改进蚁群算法的配电网无功优化[D];长沙理工大学;2010年
7 吴潘;基于分岔理论的电力系统电压稳定及无功优化研究[D];长沙理工大学;2010年
8 裴胜玉;多目标粒子群优化算法及其应用[D];广西民族大学;2010年
9 杨永旺;改进遗传算法在电力系统无功优化中的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 刘振兴;电机群系统优化节能方法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 粟时平,刘桂英,甘正宁;基于动态规划的电网无功补偿综合优化法[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2001年01期
2 马勇飞;周任军;王献敏;邓学华;;基于全局序列二次规划算法的无功优化[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2006年03期
3 蔡广林;张勇军;任震;;基于非线性多中心校正内点法的最优潮流算法[J];电工技术学报;2007年12期
4 冯士刚;艾芊;;带精英策略的快速非支配排序遗传算法在多目标无功优化中的应用[J];电工技术学报;2007年12期
5 吕干云;方奇品;蔡秀珊;;一种基于粒子群优化算法的间谐波分析方法[J];电工技术学报;2009年12期
6 顾永东;金义雄;;粒子群算法及其在电网规划中的应用[J];电气应用;2007年02期
7 龙云,王建全;基于粒子群游算法的同步发电机参数辨识[J];大电机技术;2003年01期
8 孙伟,魏铁铮,陈华桂;电站锅炉效率计算方法研究[J];电力情报;2002年02期
9 程浩忠;;电力系统有功优化潮流算法研究——等效二次规划法[J];电力系统自动化;1991年Z1期
10 贺仁睦;电压—无功高级研讨会纪要[J];电力系统自动化;1999年09期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴浩;电力系统电压稳定研究[D];浙江大学;2002年
2 胡彩娥;考虑静态电压稳定裕度的多目标电压—无功规划[D];中国农业大学;2005年
3 周任军;电力系统无功电压控制中的改进优化方法研究[D];华中科技大学;2005年
4 赵波;群集智能计算和多智能体技术及其在电力系统优化运行中的应用研究[D];浙江大学;2005年
5 刘雪连;电力系统最优运行的电压安全成本研究[D];山东大学;2006年
6 张文;基于粒子群体优化算法的电力系统无功优化研究[D];山东大学;2006年
7 刘方;关于电力系统动态最优潮流的几种模型与算法研究[D];重庆大学;2007年
8 余娟;无功优化新模型和算法研究及其在电压稳定风险评估中的应用[D];重庆大学;2007年
9 赵兴勇;基于分岔理论的电力系统电压稳定性研究[D];上海交通大学;2008年
10 熊虎岗;计及静态电压稳定性的多目标无功潮流优化[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐德勤;适应AGC功能的协调控制策略[D];大连理工大学;2002年
2 李建勇;粒子群优化算法研究[D];浙江大学;2004年
3 沈芳平;锅炉热效率计算方法研究与软件开发[D];东南大学;2004年
4 史国青;火电厂机组负荷优化组合分配问题的研究[D];华北电力大学(北京);2005年
5 陆程;无功优化方法的研究[D];西南交通大学;2005年
6 汪海涌;基于遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];重庆大学;2005年
7 刘杨;粒子群优化算法在电力系统无功优化中的应用[D];天津大学;2005年
8 张振宇;粒子群优化算法及其在电力系统优化运行中的应用[D];天津大学;2006年
9 张冰冰;基于改进粒子群算法的无功优化研究[D];东北电力大学;2007年
10 吴亮红;差分进化算法及应用研究[D];湖南大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 郝钏钏;方舟;李平;;采用经验复用的高效强化学习控制方法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2012年06期
2 冯跃;李明翔;黄彦全;;搜寻者优化算法在含风电机组系统最优潮流中的应用[J];四川电力技术;2012年01期
3 邓佳佳;黄元生;;基于改进粒子群算法的供电网络优化管理研究[J];生产力研究;2012年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡细兵;基于强化学习算法的最优潮流研究[D];华南理工大学;2011年
2 张秋伟;乌兰浩特配电网规划研究[D];华北电力大学;2011年
3 张莉;乌拉特前旗城市配电网规划研究[D];天津大学;2012年
4 柯子桓;广州萝岗配电网规划研究[D];华南理工大学;2011年
5 段涛;基于多Agent系统的搜寻者优化算法及其在电力系统无功优化中的应用[D];西南交通大学;2009年
6 刘述奎;基于自适应聚焦粒子群算法的电力系统无功优化[D];西南交通大学;2009年
7 杨艳;基于微分进化算法的电力系统最优潮流[D];西南交通大学;2009年
8 岳志刚;盐城市电网发展规划研究[D];南京理工大学;2010年
9 李鑫;乌兰浩特配电网规划研究[D];华北电力大学(河北);2010年
10 曾嘉俊;基于种群多样性的自适应变异粒子群算法及应用[D];西南交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 龙云,王建全;基于粒子群游算法的同步发电机参数辨识[J];大电机技术;2003年01期
2 胡朝阳,文福拴;免疫算法与其它模拟进化优化算法的比较研究[J];电力情报;1998年01期
3 孙元章,王志芳,姚小寅;电力系统二级电压控制的研究[J];电力系统自动化;1999年09期
4 王漪,于继来,王永刚,柳焯,王世祯;基于运行模式的无功电压优化调度的研究[J];电力系统自动化;1999年16期
5 韩祯祥,文福拴,张琦;人工智能在电力系统中的应用[J];电力系统自动化;2000年02期
6 文劲宇,江振华,姜霞,程时杰,杨文祥,黄金明;基于遗传算法的无功优化在鄂州电网中的实现[J];电力系统自动化;2000年02期
7 王晖,韩新阳,胡兆光,王广生;基于模糊控制遗传算法的输电系统最优化规划[J];电力系统自动化;2000年02期
8 刘玉田,马莉;基于Tabu搜索方法的电力系统无功优化[J];电力系统自动化;2000年02期
9 李乃湖,丁恰,王晓东;基于原—对偶内点法的电压无功实时优化控制算法[J];电力系统自动化;2000年05期
10 叶在福,单渊达;基于多种群遗传算法的输电系统扩展规划[J];电力系统自动化;2000年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖湘宁;;电能质量科技发展动态及其分析[J];大功率变流技术;2010年01期
2 杨奇逊;;WAMS信息在电力系统继电保护中的应用点评[J];现代电力;2006年03期
3 ;科技档案(69) 云南电网实时监测系统方案研究及实施[J];云南电业;2007年10期
4 程时杰,文劲宇,孙海顺;储能技术及其在现代电力系统中的应用[J];电气应用;2005年04期
5 丁宇;李庆;;浅谈继电保护的发展[J];河南水利;2003年01期
6 倪以信,陈寿孙,卢卫星;现代电网的稳定性和安全性(—)[J];电力系统自动化;1994年01期
7 倪以信,陈寿孙,卢卫星;现代电网的稳定性和安全性(二)[J];电力系统自动化;1994年02期
8 韩民晓;;电力系统的柔性化技术——电力电子技术在电力系统中的应用[J];高科技与产业化;2009年04期
9 黄祖贻,李焕明;现代电力系统灵活交流输电技术应用及其发展[J];中国电力;1996年05期
10 郑玉森;负荷变动下电力系统频变基本规律分析[J];天津大学学报;1984年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 段树乔;;现代电力系统复杂性初探[A];西部开发与系统工程——中国系统工程学会第12届年会论文集[C];2002年
2 姚大勇;刘昕霞;汪玉凤;刘巧静;;GPS技术在电力自动化系统的应用[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年
3 娄素华;吴耀武;尹项根;罗毅;熊信银;;《电气工程基础》课程建设研究与实践[A];第四届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(上册)[C];2007年
4 方勇杰;戴永荣;李雷;孙光辉;薛禹胜;;OPS-1在线预决策的暂态稳定控制系统[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
5 王耀文;武志刚;侯冠基;张尧;周二专;;基于InterPSS网格计算的新型电力系统级联故障仿真分析方法[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
6 段树乔;;电力大系统组成及其要素研究[A];科学发展观与系统工程——中国系统工程学会第十四届学术年会论文集[C];2006年
7 段树乔;;电力大系统组成及其要素研究[A];2007云南电力技术论坛论文集[C];2007年
8 贺琳;赵垒;王玲平;;免疫遗传算法在现代电力系统故障诊断中的应用[A];高效 清洁 安全 电力发展与和谐社会建设——吉林省电机工程学会2008年学术年会论文集[C];2008年
9 段树乔;;电网结构特征及其效益研究[A];2007云南电力技术论坛论文集[C];2007年
10 杨德先;尹项根;罗毅;孙海顺;陈卫;张步涵;吴耀武;吴彤;娄素华;;依托动模实验平台 创建校内实习基地[A];第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(2)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 万霞;程时杰:为大电网“保驾护航”[N];中国教育报;2008年
2 通讯员 李金玮 李国栋;天津电网“黑启动”试验成功[N];中国电力报;2006年
3 本报记者 李胜永;“零距离”的魅力[N];中国电力报;2008年
4 通讯员 俞君定;上海电力学院科技攻关促发展[N];中国电力报;2006年
5 张柏林 霍锐;现代空袭“剑”指何处?(中)[N];中国国防报;2003年
6 俞君定;以科研促进学科建设[N];华东电力报;2005年
7 邬中建 赵嘉莅;南瑞8项成果获中国电力科学技术奖[N];国家电网报;2008年
8 钟丽军 李建刚;宁波局110千伏变实现自动化远程操作[N];中国电力报;2005年
9 清华大学电机系教授 蒋晓华;可控超导储能技术[N];中国电子报;2003年
10 中能;发展我国绿色环保分散电源发供电技术刻不容缓[N];中国信息报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 娄素华;现代电力系统优化模型及其相关算法研究[D];华中科技大学;2005年
2 兰洲;电力系统暂态稳定控制策略研究[D];浙江大学;2008年
3 鄂志君;基于动态相量理论的电力系统建模与仿真研究[D];天津大学;2008年
4 刘强;电力系统恢复控制的协调优化策略研究[D];华北电力大学(河北);2009年
5 李妍;配电网络电压凹陷及相关电能质量问题研究[D];华中科技大学;2005年
6 胡博;大规模复杂电力系统并行潮流计算和并行可靠性跟踪研究[D];重庆大学;2010年
7 叶鹏;电力市场下基于FACTS的优化潮流控制研究[D];华北电力大学(河北);2004年
8 刘红超;交/直流互联电力系统的非线性模态分析和柔性协调控制[D];四川大学;2004年
9 戚庆茹;动态相量理论在现代电力系统仿真中的应用[D];清华大学;2004年
10 岳程燕;电力系统电磁暂态与机电暂态混合实时仿真的研究[D];中国电力科学研究院;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭建;基于负荷导纳模型的电力系统静态电压稳定性研究[D];太原理工大学;2005年
2 陈玮;电力系统动态监视下的可视化研究[D];华中科技大学;2004年
3 崔志伟;DTS动态全过程仿真研究[D];华中科技大学;2007年
4 翟世涛;超导储能装置在电力系统中布局研究[D];华中科技大学;2008年
5 张琳;电力系统静态电压安全评估[D];广西大学;2005年
6 崔洪亮;基于Hamilton耗散理论的电力系统稳定性研究[D];广西大学;2007年
7 缪钟灵;发电机阻尼和参数扰动对系统稳定性的影响[D];天津大学;2007年
8 张洁;基于SVG的可视化技术在电力系统中的应用[D];浙江大学;2006年
9 张玉;H_2/H_∞控制理论在电力系统中的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 姚涛;超导磁储能装置控制策略研究[D];华中科技大学;2006年
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