基于蚁群算法的城市中压配电网络规划研究

论文摘要

配电网规划是电力系统规划的重要组成部分,对其进行科学合理的规划,寻求最佳电网投资决策可以获得巨大的经济和社会效益。中压配电网规划是根据变电站的容量及用户的负荷容量,设计最佳的网络结构,给用户提供长期稳定、并能满足用户需求的电能。其涉及线路的辐射状、网络损耗、供电可靠性等约束,是一个非线性、多目标、多约束问题。在分析和研究国内外配电网络规划方法的基础上,针对配电网络的辐射型、连通性特点,本文对基本的蚁群算法进行了改进,给出了适合于沿街铺设中压配电网络规划的算法。现将本文的主要成果总结如下:(1)结合数据库技术,加强了软件对配电网络规划的通用性与灵活性。当有新增加负荷或路径时,现有规划策略只需对数据表进行微调即可满足要求。(2)根据城市中压配电网络规划问题的具体特征,对基本蚁群算法进行了改进。从状态转移准则、信息素初始化、信息素更新等方面改进后的蚁群算法在扩大搜索解空间的同时加快了算法运行速度,取得了比较满意的效果。(3)提出了以城区街道为配电网络基础结构,保证“辐射型”的配电网络规划方法。该算法中在决定蚂蚁行走方向时引入启发因子(基于街道段负荷指标),极大地提高了配电网络规划的效率,区别于以往文献中的以负荷点为结点的点对点网络铺设,对实际工作更具有指导意义。对某开发区远景年、近景年分别进行了实例应用分析,结果表明本文提出的基于街道段上负荷指标的启发信息与蚁群算法相结合的网络规划方法能够在保证计算速度的前提下,得到较好的规划方案,进而节省了配电网络规划费用。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 配电系统简介
• 1.1.1 配电系统基本构成
• 1.1.2 中压配电系统
• 1.1.3 配电网络规划
• 1.2 城市配电网规划的目的和意义
• 1.3 城市配电网规划方法研究现状
• 1.4 本文所做的主要工作
• 第二章 城市中压配电网规划
• 2.1 引言
• 2.2 中压配电网络规划问题的描述
• 2.3 中压配电网规划的一般性原则
• 2.4 中压配电网络接线模式分析
• 2.5 中压配电网规划方法研究现状
• 2.5.1 数学优化方法
• 2.5.2 启发式方法
• 2.6 小结
• 第三章 蚁群算法
• 3.1 引言
• 3.2 基本蚁群算法的原理
• 3.3 蚂蚁算法的模型
• 3.4 蚁群算法的发展及应用
• 3.4.1 蚁群算法的发展
• 3.4.2 蚁群算法的应用
• 3.5 小结
• 第四章 基于蚁群算法的中压配电网络规划
• 4.1 引言
• 4.2 中压配电网络规划的数学模型及约束条件
• 4.3 系统的数据结构设计
• 4.3.1 知识的框架表示方法
• 4.3.2 地理信息知识库的实现
• 4.3.3 面向对象的程序设计
• 4.4 蚁群算法在配电网络规划中的应用及改进
• 4.4.1 变换状态转移准则
• 4.4.2 各街道段信息素初始化
• 4.4.3 信息素更新原则调整
• 4.5 前期负荷数据处理
• 4.6 搜索策略及流程
• 4.6.1 蚁群前进路径的搜索策略
• 4.6.2 配网络规划流程图
• 4.7 算例分析
• 4.7.1 某开发区远景规划
• 4.7.2 某开发区2010 年规划
• 4.7.3 某开发区过渡阶段规划
• 4.8 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 本文工作总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢