考虑模糊负荷最优潮流的研究

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1、重庆大学硕士学位论文考虑模糊负荷的最优潮流研究硕士研究生：李丹指导教师：颜伟副教授学科专业：电气工程重庆大学电气工程学院二OO五年五月MasterDissertationofChongqingUniversityOptimalPowerFlowSolutionsWithFuzzyLoadMasterCandidate:LiDanSupervisor:AssistantProf.YanWeiMajor:ElectricalEngineeringCollegeofElectricalEngineeringChongqingUniversityMay,2005重庆大学硕士学

2、位论文摘要中文摘要随着大电网互联系统的逐渐形成以及电力市场的不断发展，系统的安全经济运行更加重要。作为解决这个问题的强大工具，最优潮流得到了广泛的应用和研究。最优潮流往往考虑成确定性优化问题，而实际系统中存在大量的不确定性因素，这使其应用受到很大限制。本文主要研究考虑负荷模糊不确定性的最优潮流模型和优化算法，主要内容如下。综述了模糊集理论在电力系统最优潮流方面的应用成果。介绍了梯形模糊参数的多种估计方法，并根据多样本负荷数据的拟合误差服从正态分布的特点，推导出一种估计梯形模糊参数的新方法。该方法简单、方便，易于实现。计及负荷的模糊性，同时考虑有功和无功综合优化，建立了

3、一种非线性模糊最优潮流模型。其中，目标函数是发电费用最小，约束条件包括系统的交流潮流方程，电压和线路电流的安全约束以及控制变量的上下限约束。相对现有文献的模糊最优潮流模型采用近似的线性化或者直流潮流，且忽略无功控制变量，本文所建模型更符合实际。为了求解上述模糊优化问题，本文提出了两种新颖的优化策略：一种策略是基于梯形模糊数的运算规则，将上述模糊优化问题转化为确定性优化问题，并采用预测-校正原对偶内点法求解。转换后的确定性优化模型，目标函数为原模糊目标四个断点值的加权和，约束方程包括原模糊约束在四个断点值上的确定约束，以及模糊控制变量四个断点值的梯形约束。该策略确定控制变量的

4、最优模糊分布，以保证系统状态在相应的模糊分布时具有安全性和最优经济性。另一种策略结合交流模糊潮流和遗传算法直接求解新模糊优化问题。在给定负荷模糊分布的条件下，随机确定控制变量的初始种群，通过模糊潮流计算，确定相应的系统状态模糊分布以及加权和目标值，并根据该分布的可行性和目标值的大小计算适合度值，由此判断个体的优劣程度。通过遗传算法对控制变量的选择、交叉和变异，最终确定一组最优控制变量。相对而言，第一种优化策略可以获得更大的经济效益，但由于控制变量也具有模糊性，因此在实际应用中比较难以实施。而第二种优化策略，虽然牺牲了一定的经济性，但控制变量是唯一确定的，其实际操作比较容易实

5、现。通过IEEE14系统的仿真分析，验证了本文模型和优化策略的可行性与有效性。关键词：最优潮流，模糊集，预测-校正原对偶内点法，模糊潮流，遗传算法I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTThepowersystemsecureandeconomicoperationbecomesmoreimportantwiththedevelopmentoftheinterconnectedlargerpowersystemandpowermarket.Asapowerfultool,optimalpowerflow(OPF)hasbeenappliedandresearched

6、widely.TheconventionalOPFhasgenerallybeenaddressedasacertainoptimizationproblem.However,AlotofuncertainfactorsexistinthepracticalpowersystemandthisgreatlylimitstheapplicationofOPF.Therefore,OPFmodelandalgorithmconsideringfuzzyloadarestudiedinthisthesis.Themaincontentsareasfollows.Thisthesi

7、sreviewstheapplicationsofthefuzzysettheorytosolvingOPF.Itintroducestheseveralestimatingmethodsofthetrapezoidalfuzzyparameters.Basedonthecharacterthatthefittingerrorsofmultipleloadsamplesarenormaldistribution,anewsimpleestimatingmethodispresented.Consideringact