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电网优化规划方法研究

潘雄  
【摘要】: 电力是现代社会发展的重要动力。合理地进行电网规划不仅可以获得巨大的社会效益,而且也可以获得巨大的经济效益。因此,对电力系统规划问题进行研究具有重大的现实意义。 随着电网规模的日益扩大,电网规划时涉及的目标变量也越来越多,采用传统的单目标规划已不能满足实际规划要求。本文考虑到实际规划工作中的特点和约束条件,以直流潮流模型为基础,对单阶段电网规划建立了实用的多目标网架规划模型。模型中考虑了网络N-1检验原则,满足了电网规划中对可靠性的起码要求。传统优化方法容易造成维数灾难且难以处理复杂的约束条件,因此本文将遗传算法用于电网规划计算,并在传统遗传算法基础上引入了多种群遗传算法,克服了传统遗传算法的内部封闭竞争问题,在求解多目标规划问题时提高了计算收敛速度。算例表明该模型和多种群遗传算法的结合使用具有良好的优化效果和灵活性。 电网长期规划既要考虑各水平年的电网结构,又要考虑各水平年的方案过渡,是一个动态的多阶段非线性整数规划问题。本文分析了多阶段电网规划的思路,基于一个满足约束条件,并在整个规划期内所需要的投资费用和运行费用总和的贴现值为最小的数学模型,用遗传算法对算例进行了计算,计算中染色体编码采用了涵括多个时间段的二进制方式,有效地解决了各阶段之间的协调问题。算例表明遗传算法求出的解优于常规数学优化方法得到的解,显示了遗传算法求解电网多阶段规划问题的优越性。 在电网规划阶段,网架结构确定之后,还存在着诸如电源出力和负荷变动等不确定因素。为了更全面地了解此时系统潮流的可能性分布,本文将模糊理论同潮流计算相结合,用直流模糊潮流校验了算例系统中的功率分布,获取了更多的系统信息,为电网灵活规划的目标打下了基础。


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