基于改进遗传算法的无功优化-研究

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1、目录2．4．1常用潮流计算方法比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯192．4．2潮流计算数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯212．4．3牛顿．拉夫逊算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．222-4．4P．Q分解法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．252．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．273基于改进遗传算法的无功优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．283．1遗传算法的基本原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．283．1．1遗传算法的基本思想⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯283．1．2遗传算法的构成要素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯293．2遗传算法在无功优化中的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．303．3遗传算法应用于无功优化求解的改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．323．3．1混合编码方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯323．3．2适应度函数的选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯333．3．3选择策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯343．3．4交叉和变异算子⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯343．3．5收敛判据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯353．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．364仿真计算与结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．374．1IEEE．14节点系统的仿真分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．1．11EEE．14：常点系统结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．374．1．2IEEE一14节点系统无功优化仿真结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．384．2IEEE．30节点系统的仿真分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯404．2．1IEEE．

4、30节点系统结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．404．2．2IEEE．30节点系统无功优化仿真结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．414．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一435结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．445．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．445．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．45目录参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．46致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯．49附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．50个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．51IV1绪论在现代社会的能源构成中，电能作为一种经济、实用、清洁且容易控制和转换的能源形态，是使用最为广泛也是最为方便的一种能源。随着社会的经济发展，人民生活水平的提高，配电负荷逐渐增加，配电网结构更加复杂，研究电力系统的无功功率优化及补偿对保障电力系统安全稳定运行、保证电压质量、降低有功功率损耗具有重要意义。1．1研究背景和意义近年来，我国电力系统为适应国民经济的高速发展和人民生活水平的日益提高，满足不断增加的电力容量

6、需求，大力增加装机容量。然而，随着我国电力系统规模的不断扩大，系统结构更加复杂，输电线路长度不断增加，无功功率平衡对保障我国电力系统的安全、稳定、经济运行具有重要意义¨七j。近10年来，我国每年的装机总容量增长速度基本保持在10％左右【4J，这对有效改善我国供电紧张的局面起到了重要作用。但是我国电网的建设比较滞后、网架薄弱、结构不够合理、可靠性不够高、供电能力不够充足、电能质量指标较难满足要求，无法匹配装机总容量的快速增加，导致出现无功补偿容量不足、无功潮流分布不够合理、投切效率不够高等多种问题，进而导致电网输电损耗严重、配电电压质量难以保证、无法做到

7、电力系统的安全节能运行[54oJ。因此，如何在保障电网供电可靠性以及满足电力用户负荷要求的前提下，充分利用无功资源、优化无功潮流、提高供电电压质量、降低电网有功损耗、提高电力系统的运行经济性，已受到国内外电力研究人员越来越多的关注和重视⋯。1引。无功功率的不足或者过剩是影响电网电压降低或者升高的一个重要因素，电网无功功率的平衡对于减少无功功率远距离输送、降低网络损耗和改善系统电压水平具有非常重要的意义【141。电压作为衡量电力系统电能质量好坏的一个重要指标，既关系到电力系统的安全稳定可靠运行，也密切关系到工农业和人民生活的安全。当电网电压过高从而超过设

8、备的耐受极限时会引起设备的绝缘损坏，进而影响到电力系统的安全运行；当电网电压过低时，就会增大网