基于云混沌粒子群算法的配电网无功规划优化

论文摘要

电力系统无功补偿与无功平衡,是保证电压质量的基本条件,对保证电力系统的安全稳定与经济运行起着重要作用。为此,需要对电网进行合理的无功电源规划,选择合适的目标函数和控制手段,用优化方法制定无功规划方案。本文首先介绍了无功功率对配电网电压损耗、有功网损以及功率因数的影响,说明无功补偿的重要性。随后,本文以有功损耗功率最小作为目标函数,将节点电压越限和发电机无功出力越限作为罚函数,建立无功补偿在配电网中优化配置的数学模型。针对上述多目标优化问题,提出了基于黄金分割的混沌粒子群算法进行求解。该算法通过黄金分割评判准则,按照适应度的高低,将粒子群中的粒子分成标准粒子和混沌粒子两类,同时解决了粒子群优化过程中容易陷入局部最优和混沌算法重复搜索部分解的问题,从而可以更有效的搜索到全局最优解,成功地提高了无功优化问题的求解速度,使算法能更好地适应问题的求解。在此基础上,为了减少大量混沌计算带来的冗余度,结合云理论,提出了基于黄金分割的云混沌粒子群算法。该算法利用云理论的快速搜索能力,将粒子分成标准粒子、云粒子和混沌粒子,从而克服了原算法大量运算带来的冗余度增加的问题,有效地提高了算法的速度。最后,为了进一步解决混沌算法计算量大的问题,本文提出了基于黄金分割的混沌云粒子群算法。该算法引入云理论将上述混沌粒子进一步改进为混沌云粒子,从而最大程度地克服混沌算法的冗余度问题,仿真结果证明了该算法的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.1.1 课题背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 无功规划研究现状
• 1.2.1 国内外现状
• 1.2.2 优化算法
• 1.3 文章主要研究内容和结构安排
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 结构安排
• 第2章 配电网无功优化数学模型
• 2.1 配电网基本概念
• 2.2 配电网无功优化
• 2.2.1 无功功率与电压损耗的关系
• 2.2.2 无功功率与有功网损的关系
• 2.2.3 无功功率与功率因数的关系
• 2.3 配电网无功规划模型
• 2.3.1 目标函数
• 2.3.2 功率约束条件
• 2.3.3 变量约束
• 2.4 配电网潮流计算
• 2.4.1 潮流计算概述
• 2.4.2 潮流计算的选择
• 2.4.3 前推回代法
• 2.5 本章小结
• 第3章 基于黄金分割的混沌粒子群优化算法
• 3.1 粒子群优化算法
• 3.1.1 粒子群优化算法简介
• 3.1.2 粒子群算法基本原理和数学模型
• 3.1.3 PSO 算法流程
• 3.2 混沌粒子群优化算法
• 3.2.1 混沌及其特性
• 3.2.2 算法流程
• 3.3 基于黄金分割的混沌粒子群算法
• 3.3.1 算法思想
• 3.3.2 算法流程
• 3.4 系统算例
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于黄金分割的云混沌粒子群优化算法
• 4.1 云理论基本概念
• 4.1.1 云的特性
• 4.1.2 云的数字特征与云发生器
• 4.2 基于黄金分割的云混沌粒子群优化算法
• 4.2.1 基本思想
• 4.2.2 算法流程
• 4.3 系统算例
• 4.4 本章小结
• 第5章 基于黄金分割的混沌云粒子群优化算法
• 5.1 基于黄金分割的云混沌粒子群优化算法
• 5.1.1 基本思想
• 5.1.2 算法流程
• 5.2 系统算例
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
• 参与科研项目及所获奖励
• 附件