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《西华大学》 2012年
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基于拓扑分析的配电网络重构算法研究

刘斌  
【摘要】:配电网络重构是配电管理系统的重要内容之一,是配电调度控制的重要依据。其目的是使配电网络在正常或非正常运行的情况下,通过改变开关的组合改善配电网运行的某些指标,如支路负荷平衡率、网络有功损耗和电能质量等。从而提高电力系统的供电安全性、经济性和可靠性。 本文讨论的配电网络重构分为两种情况。当配电网正常运行时,以降低网络损耗提高供电经济性为目标;当配电网络发生故障时,以恢复供电最多、网损及开关操作次数最少为目标。目前,求解配电网络重构的算法主要有数学优化方法、最优潮流模式算法、支路交换法及人工智能算法。通过比较,遗传算法(GA)有许多特点适用于求解配电网络重构问题。因此本文结合配电网络运行的特点,从算法的收敛速度和收敛性的角度出发对遗传算法进行了改进,提出了应用于配电网络重构的遗传灾变算法(GCA)和隔离小生境遗传算法(INGA)和基于膜计算(MC)配电网故障恢复。 由于配电网络具有辐射状运行的特点,以及遗传算法在进化过程中存在着大量的不可行解。本文研究了一种基于邻接矩阵的供电孤岛验算方法,结合图论中树的性质,并对交叉和变异操作改进,保证了遗传操作中染色体与可行解之间一一对应,从而极大地提高了算法的搜索效率。 染色体的解码和潮流计算是有直接关系的,本文的潮流计算采用前推回代法。由于群体在遗传进化过程中是不断更新的,其对应的配电网络拓扑结构也是不断变化的。因此,支路计算顺序的确定是前推回代法的关键问题。针对配电网辐射状的运行特点,本文借鉴电路中的短接原理,提出了基于短接操作的配电网络重构潮流算法,为配电网络重构的求解奠定了基础。 最后,通过对IEEE33节点配电系统和美国PGE69节点配电系统进行仿真验算,仿真结果表明了本文所提方法在配电网络重构中的可行性和有效性。
【学位授予单位】:西华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM711

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