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《西南交通大学》 2011年
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智能优化算法及其在电力系统无功优化中的应用研究

张雪霞  
【摘要】:电力系统无功优化对确保电力系统优化运行具有重要作用,它直接关系到电力系统运行的安全性与经济性。随着智能优化算法的发展,寻求收敛性好、鲁棒性强且具有智能特征的优化算法,以求解电力系统无功优化问题已成为重要的研究方向,且具有重要的理论意义与工程实际意义。本文在已有研究成果的基础上,提出了单目标/多目标的导向搜索算法与单目标/多目标的动态多群体自适应差分进化算法,对电力系统静态单目标无功优化、静态多目标无功优化、动态单目标无功优化、动态多目标无功优化、典型函数优化等问题进行了深入的研究和探讨,主要内容包括以下五方面: (1)提出了一种单目标导向搜索算法(Oriented Search Algorithm, OSA)。该算法将搜索个体模拟为人的搜索行为,搜索对象(目标函数最优解)模拟为可向搜索个体传送导向信息的智能体,以使搜索个体与搜索对象间相互通讯。通过对典型函数优化问题以及求解以系统网损最小为目标的电力系统静态单目标无功优化问题进行测试,结果验证了OSA的有效性,OSA是求解电力系统静态单目标无功优化问题的一种有效工具。 (2)提出了一种多目标导向搜索算法(Multi-objective Oriented Search Algorithm, MOOSA).该算法基于OSA的寻优思想,引入多目标优化算法的评价策略与选择策略,寻找分布均匀且收敛性好的Pareto最优前沿。通过对考虑静态电压稳定性的电力系统静态多目标无功优化问题进行测试,结果验证了该算法能够折衷不同目标函数值,找出使各目标函数尽量优的分布均匀的Pareto前沿,是一种有效的求解考虑静态电压稳定性的电力系统静态多目标无功优化工具。 (3)提出了一种单目标动态多群体自适应差分进化算法(Dynamic Multi-group Self-adaptive Differential Evolution Algorithm,DMSDE)。该算法为基于自适应控制参数改进差分进化算法(Self-adapting Control Parameters Modified Differential Evolution, SACPMDE)的一种改进算法。通过对电力系统静态单目标、多目标无功优化问题进行测试,结果验证了该算法是求解电力系统静态单目标、多目标无功优化问题的一种有效工具。为进一步提高算法性能,引入带局部搜索方法,即带局部搜索的动态多群体自适应差分进化算法(DMSDE with Local Search Algorithm, DMSDELS)。通过对典型函数优化问题进行测试,结果验证了DMSDELS具有较高的搜索精度和收敛性,且具有较强的跳出局部最优解能力。 (4)采用提出的单目标动态多群体自适应差分进化算法(Dynamic Multi-group Self-adaptive Differential Evolution Algorithm,DMSDE)求解动态单目标无功优化问题。该动态单目标兀功优化问题是针对在日负荷动态变化情况下,考虑控制设备如有载调压变压器抽头、无功补偿电容器组档位的日允许最大动作次数约束,使系统在合理电压下的日有功网损最小。通过仿真测试,结果验证了DMSDE是求解电力系统动态单目标无功优化问题的一种有效工具。 (5)提出了一种多目标动态多群体自适应差分进化算法(Multi-objective Dynamic Multi-group Self-adaptive Differential Evolution Algorithm,MODMSDE)。该算法基于DMSDE的寻优思想,引入多目标优化算法的非支配排序与拥挤度法以评价和选择新的种群。考虑到控制设备日允许最大动作次数的限制使不同时段的优化问题具有时间耦合性,提出了基于动态多目标优化的动态无功优化的执行策略。通过对动态多目标无功优化以及函数优化问题进行测试,结果验证了该算法的有效性,同时也验证了基于动态多目标优化的动态无功优化的执行策略是有效的。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM761

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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【参考文献】
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【共引文献】
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6 李俊峰;祝开建;;2005年~2007年国际深空轨迹优化竞赛综述[A];动力学与控制及航天应用[C];2008年
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10 刘潇;桂卫华;王雅琳;王晓丽;阳春华;;一种改进的多目标差分进化算法研究[A];中国自动化学会中南六省(区)2010年第28届年会·论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
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5 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
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 王健;严干贵;宋薇;穆钢;;风电功率预测技术综述[J];东北电力大学学报;2011年03期
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7 王正风,徐先勇,唐宗全;电力市场下的无功优化规划[J];电工技术杂志;2000年06期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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3 迟永宁;大型风电场接入电网的稳定性问题研究[D];中国电力科学研究院;2006年
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8 关宏亮;大规模风电场接入电力系统的小干扰稳定性研究[D];华北电力大学(河北);2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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5 苏玲;基于混沌搜索的遗传算法在电力系统无功优化中的研究[D];华北电力大学(北京);2005年
6 吴亮红;差分进化算法及应用研究[D];湖南大学;2007年
【相似文献】
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4 刘宏超,彭建春,李生伟,欧阳征武;电力系统无功功率控制与优化综述[J];电测与仪表;2004年04期
5 褚美茹,崔明勇;混沌遗传算法在配电网无功优化中的应用[J];信息技术;2004年10期
6 孙毅;李欣;;基于全局粒子群算法的无功优化[J];黑龙江电力;2011年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 闫若冰;唐巍;;10kV农网无功优化的研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
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3 谭东明;朴在林;;农村变电站无功优化自动化系统的探讨[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年
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6 陈俊山;;改进遗传算法在配电网无功优化中的应用[A];福建省科协第七届学术年会能源分会专刊[C];2007年
7 程旻;李文云;赵明;赵斌;;关于在云南电网实施无功实时集中优化系统的思考[A];2006年云南电力技术论坛优秀论文集[C];2006年
8 杨素英;赵一橙;王金城;;基于免疫遗传算法的电力系统无功优化[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年
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3 通讯员 贾海清宋朝凤;加强无功优化管理实现节能降耗[N];赤峰日报;2008年
4 王国良 郑朝英;哈尔滨局 “无功优化系统”进入试运行阶段[N];东北电力报;2009年
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7 唐寅生 左强 王强 车前里;浅谈夏季京沪电网存在的威胁及应对措施[N];中国电力报;2006年
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1 王超;中压配电网无功优化研究[D];华北电力大学(北京);2011年
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6 张勋康;安康10KV城区配电网无功优化的研究[D];西安理工大学;2005年
7 李晨;考虑电压稳定的无功优化[D];河海大学;2005年
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9 魏海涛;地区电网的在线无功优化[D];华北电力大学;2002年
10 张晓艳;基于模拟退火算法的配电网无功优化的研究[D];合肥工业大学;2004年
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