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基于蚁群算法的输电网络扩展规划的研究及其应用

苏媛媛  
【摘要】: 输电网络扩展规划是一个非常复杂的大规模非线性组合优化问题,合理的输电系统结构是电力系统安全、可靠、经济运行的物质基础。随着电网规模的日益扩大,输电系统的决策变量的维数迅速增大,规划问题也变得越来越复杂。传统的数学优化组合方法耗时长,效率低。蚁群算法是一种新兴的用于解决组合最优化问题的高效的内启发式搜索技术,具有较强的鲁棒性、优良的分布式计算机制、易于与其他方法结合的特点,目前已经在许多优化问题中得到了成功应用。 本文介绍了电网规划的研究现状,对现有的规划方法进行了总结。重点介绍了新兴优化算法——蚁群算法的原理和基本模型,并在其基础上针对蚁群算法容易陷入局部最优的缺点进行了改进,采用全局更新和局部更新相结合的信息素更新原则,并提出了改进的自适应蚁群算法,有效缓解了蚁群算法寻找全局最优和搜索效率之间的矛盾。 本文提出的输电网络规划模型综合考虑了建设费用和网损费用,并增加了正常运行方式过负荷和“N-1”过负荷惩罚的部分。用matlab编写了应用程序,对输电网络规划通用算例:IEEE6节点系统和IEEE18节点系统进行了计算,结果证明了改进蚁群算法应用在输电网络规划问题上相对于基本蚁群算法的优越性,并对某县110kV输电网络进行了规划计算,结果优于应用传统规划方法得出的推荐方案。


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