基于改进遗传算法的无功优化研究

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1、沈阳理工大学硕士学位论文摘要电力系统的安全、稳定、经济运行与社会生活的各个方面都密切相关，而合理分配电力系统中的无功功率则是实现电力系统安全、经济运行的重要措施，也是提高电压质量、充分利用无功电源、降低网络损耗和增强系统稳定性的重要手段。电力系统无功优化历来是备受关注的研究课题之一。本文是在国内外已有无功优化研究成果的基础上，深入研究了电力系统无功优化的特点、发展趋势及其对优化算法的要求，以电力系统有功损耗最小为目标函数，节点电压越界、发电机节点无功出力越界作为惩罚函数，建立了数学模型。潮流计算部分对牛顿．拉夫逊、高斯．赛德尔和快速解耦三种潮

2、流计算方法进行了定性分析和仿真比较，结合遗传算法需要反复进行潮流计算的特征，最终确定采取快速解耦法进行潮流计算，提高收敛速度的同时也使编程实现变得更加容易。针对无功优化问题的特点和简单遗传算法的不足之处，引入二进制．实数混合编码的方式，提高了搜索效率；采用了自适应的交叉与变异概率机制，避免陷入局部最优，可以有效地克服简单遗传算法的缺点；对遗传算法中的交叉操作进行改进，结合逻辑运算，提出逻辑交叉的方法，在交叉操作中将逻辑交叉与线性交叉相结合，可以促进对优化问题的解空间进行大范围搜索，避免早熟。同时，还采取了保优策略，加快了算法的寻优速度。采取I

3、EEE．14和IEEE．30标准节点系统作为算例进行仿真分析，结果表明本文提出的基于改进交叉操作的遗传算法无功优化，在一定程度上克服了简单遗传算法易陷入早熟的缺点，提高了算法的稳定性、计算效率、收敛速度和全局寻优能力。同时，有效降低了有功损耗，实现了系统的安全、可靠和经济运行。关键词：电力系统；无功优化；潮流计算；遗传算法；MATLAB仿真沈阳理工大学硕士学位论文AbstractSecure，economicandsteadyoperationofpowersystemaffectsallaspectsofsociallife．Toreali

4、zesecureandeconomicoperationofpowersystem，thereasonabledistributionofpowersystemreactivepowerisanimportantmeasure．Anditisanimportantmethodtoimprovethevoltagequality,tomakefulluseofreactivepower,toreducenetworklosses，toenhancesystemstability．Itisalwaystheconcernissue．Inthist

5、hesis，researchisbasedonhomeandabroad．Itmakesanin—depthstudyofthepowersystemreactivepoweroptimizationfeaturesanddevelopmenttrend，andtherequirementsoftheoptimizealgorithm．Mathematicalmodelisestablishedonpowersystemactivepowerlossminimumastheobjectivefunction，thenodevoltagevio

6、lationandgeneratorreactivepoweroutputcrossingnodeasthepenaltyfunction．Thereare,,threemethodsofpowerflowcalculation，Newton—Raphson，Gauss—Seidel，andthefastdecoupledmethod．Threepowerflowcalculationmethodsarecomparedthroughanalyzingandsimulating．Basedontheresultsofanalysisandco

7、mparison，andtakingintothecharacteristicsofrepeatedlypowerflowcalculationingeneticalgorithm，thefastdecoupledmethodisutilizedinthepowerflowalgorithm，whichisconvenienttobeprogrammedandimprovestheconvergencerate．Consideringthedeficienciesofsimplegeneticalgorithmandcombiningthec

8、haracteristicsofreactivepoweroptimization，thebinaryandrealnumbermixedcodingmethod，