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基于改进遗传算法的配电网电压无功多目标优化

贾德香  
【摘要】:随着社会的发展,电力用户对配电网电能质量的要求也越来越高。电压无功优化控制是保证配电网安全、经济、可靠、优质运行的有效手段,而有载调压变压器和并联电容器是我国高中压配电网电压无功控制的重要手段。本文重点研究了高中压配电网有载调压变压器和并联电容器的优化控制问题。 本文首先研究了配电网电压无功优化控制的课题背景、存在问题和基本理论,阐明了本课题研究的必要性和可行性。然后详细讨论了配电网电压无功优化数学模型的建立及其求解方法,在此基础上,本文构造了配电网电压无功多目标优化的数学模型,并提出了新的求解方法――改进遗传算法。 本文根据短期负荷预测的负荷曲线,将一天的负荷分成24个负荷水平时段,取各时段内的典型负荷点,建立了分时段电压无功优化模型,目标函数考虑了有功网损、电压质量、负荷不平衡度、负荷重要性以及设备操作次数等因素,并以潮流方程作为等式约束,以控制量变化范围、负荷电压、负荷不平衡度以及设备操作次数等作为不等式约束。 遗传算法适合于解决混合整数规划问题,能够有效地处理不可微的目标函数。由于常规遗传算法存在收敛速度慢等问题,本文采用改进遗传算法解决配电网电压无功优化问题,改进点包括:采用神经网络预算个体适应度,避免了频繁求解比较耗时的电网潮流。采用模式法对若干代群体中的最优值进行局部寻优,提高了算法的局部寻优能力;采用选择排序末位更新法和变参数法,改善了遗传算法的收敛性和解的质量。 最后通过算例验证:本文所建立的配电网电压无功多目标优化数学模型是合理的和必要的,采用的改进遗传算法也是可行的和有效的。


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