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基于粒子群寻优策略的随机最优潮流解法研究

刘勇村  
【摘要】:电力系统最优潮流是优化电力系统运行的一种有效手段,应用在电力系统有功优化、无功优化、最优化调度、可靠性分析等各个方面。在目前电力市场的环境因素下,最优潮流结果不仅能为电力市场的运营单位提供最佳调度策略,而且还能使这调度策略更平等、更经济,因此应用在电力市场下的负荷管理、阻塞管理以及实时电价、无功定价和可用传输能力等各个方面。然而传统的最优潮流模型的目标函数与约束条件等各参数都已确定是已知的。严格来说,大多数参数是不确定的或者是随机变化的,传统的最优潮流计算过程将因这些随机变化的因素而不能求解出正确的最优解;另外,电力工业的改革也使电力系统中的不确定因素呈加剧趋势,这些不确定因素均对电力系统最优潮流分析提出新的挑战。因此,随机最优潮流问题受到关注。随机最优潮流自提出以来,就应用在电力系统的各个方面。总的来说,包括以下几个方面:有功优化、无功优化、系统备用优化、电力市场的阻塞管理、负荷管理,可用传输能力、竞价策略等。本文在介绍目前国内外随机最优潮流的研究现状后,发现机会约束潮流是随机最优潮流模型的主要形式,目前对机会约束问题的解法仍然处于探索阶段,因此本文对这一类随机最优潮流的解法进行研究,提出了基于随机模拟的粒子群算法和确定性算法结合的方法,并展望了随机最优潮流模型的扩展方向。随机模拟技术为验证概率形式的约束条件提供了有效的途径,因此在机会约束规划模型中,使用随机模拟技术可以取得很好的效果。由于粒子群算法在寻优过程中其搜索路径和寻优机制较其他传统算法和智能算法更有优势,其在计算机编程中也要比其他智能算法更容易实现。因此,本文采用基于随机模拟的粒子群算法在机会约束中进行寻优。采用基于随机模拟的粒子群算法和确定性算法结合的方法,实现了考虑负荷不确定的随机最优潮流问题求解、考虑负荷和电力供应端不确定的随机最优潮流问题求解以及考虑负荷相关性的随机最优潮流问题求解;并在简单5节点系统和IEEE30节点系统进行算例验证,得出了本方法在计算随机最优潮流时具有通用性的结论。


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