电力网网架结构优化模拟退火算法设计

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1、何秦科技太營课程设计说明书课程名称专业课程设计题目电力网网架结构优化模拟退火算法设计学院农业工程学院班级农电112学生姓名李翔宇指导教师邓桂扬日期2015年3月28曰一、设计目的熟悉专业课程设计的相关规程、规定，了解电力系统，电网设计数学模型的基本建立方法和相关算法的计算机模拟，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的相关专业课程闪容，学习撰写工程设计说明书，对电力系统相关状态进行模拟，对电网设计相关参数计算机计算设计有初步的认识。二、设计要求（1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应项目分析，建立

2、数学模型。（2）通过课题设计，掌握电力系统计算机算法设计的方法和设计步骤。（3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算结果。（4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。三、设计任务（一）设计N容1.了解国内外电力网网架结构及其优化类算法的发展水平和主要分析趋势，弄清该课题的研宄目的和意义。2.确定电力网网架结构优化的设计性能指标和总体设计方案，规划算法步骤。3.确定电力网网架结构优化的算法步骤后，编程实现算法（实现算法的语

3、言不限），要求算法的运算速度合理，设计网架结构合理，绘制网架结构仿真效果阁，分析对比两种以上网架结构的区别。4.对电力网网架结构进行必要的再优化，分析算法的弱点，写出优化建议。（二）设计任务1.建立相关算法、模型。2.设计说明书，包桮全部设计内容，对电力系统相关状态进行模拟。3.总体方案阁，仿真软件模拟波形图，计算相关参数。四、设计时间安排查找相关资料（2天）、确定总体方案，进行必要的计算。（1天）、对电力系统相关状态进行模拟，计算相关参数，（2天）、使用（MATLAB）等相关软件进行电路阁系统阁设计与

4、仿真。（2天）、撰写设计报告（2天）和答辩（1天）。五、主要参考文献[1]电力工程基础[2]工厂供电，电力系统分析[3]相关设计仿真软件手册，如（MATLAB）等。[4]数学建模算法分析等[5]电气工程设计手册等[2]图书馆屮文数据库“万方数字化期刊”其他相关网络资料指导教师签字.•电力网网架结构优化设计的模拟退火算法设计摘要电力网网架优化是一个多目标、多阶段、离散的、非线性、受约束的混合整数规划问题。传统的优化算法已不能满足规划需要，以人工智能技术为基础的各类优化算法逐渐成为规划的主流算法。该文综述了

5、近年来电网网架优化规划领域的国内外研宄成果。针对输电网和中低压配电网的不同特点，分析了相应数学模型的建立和基于智能技术的寻优算法研宄中的成果和进展。重点探讨了中低压配电网网架优化问题建模和算法研宄屮存在的问题和不足，提出了未來网架优化规划研宄中应关注的问题和研宄方向。电力网的网架结构优化设计是组合最优化问题。笔荠用图论方法把电力网线路模型化，并运用图论最优化理论研究线路优化设计问题。在电力网运行在树状结构的前提下，提出了多边形变换的新概念，首次将模拟退火方法应用于电力网线路优化设计中，同时提出网架优化的

6、模拟退火算法，最终得到一个费用最小的电力网的网架结构。关键词：电力网，电网规划，网架优化，模拟退火法目录第一章绪论1T*11—16^1禾nAt/、3第三章设计原理4§3.1TSP问题介绍5§3.2TSP问题介绍5第四章详细设计步骤7§4.1算法流程7§4.2模拟退火算法实现步骤如下7第五章设计结果及分析9§5.1MATLAB程序实现及主函数9§5.1.1计算距离矩阵9§5.1.2初始解9§5.1.3生成新解9§5.1.4Metropolis准则函数10§5.1.5画路线轨迹图11§5.1.6输出路径函数

7、11§5.1.7可行解路线长度函数12§5.1.8模拟退火算法的主函数12主函数代码如下：12§5.2仿真结果及分析14第六章体会17§6.1关于MATLAB的体会17§6.2关于基于模拟退火算法的TSP算法的体会17参考文献19第一章绪论随着电力系统的运营管理逐步向企业化和市场化方向发展，如何在保证电力安全可靠地输送到电力负荷中心的前提下，尽可能降低电网的建设投资和运行成木己成为电力企业关注的核心问题。电网规划的任务就是遵照上述原则确定一段时期内（一般为5年）的分年度电网网架结构、建设项目和投资费用安

8、排。其中，一旦负荷发展水平确定，进行各年度FI标网架优化就成为电网规划的核心问题和难点，它直接决定了一个电网的建设成本、运行可靠性和经济性。网架优化是一个多0标、多阶段、包括大量不确定因素的离散、非线性受约束的混合整数规划问题。由于电网规划方案需要配合一段时期内的负荷渐进发展來确定各年度电网网架，既要求在规划期内所奋年度均满足负荷和可靠性需求，又要使整个规划期的综合动态投资额最小、目标网架最合理，因此现有的网架结构优化规划模型原则上又可分为