基于量子进化算法的配电网网架及无功综合规划研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要合理进行配电网络规划有利于降低电网电能损耗、提高供电质量和可靠性，对节约国家电力基建投资，节约能源具有重大现实意义。本文基于种群多样性好、全局寻优能力强、搜索效率高、收敛速度快的量子进化算法(Quantum．InspiredEvolutionaryAlgorithm，QEA)对电网规划中配电网的网架规划和无功规划，及网架和无功的综合规划三方面进行了深入地研究与分析。本文首先在配电网网架规划研究中采用了以线路的规划年综合费用最低为目标的数学模型，并应用QEA对模型进行求解，通过对一个10节点网架规划算例的仿真，

2、证明了QEA应用于配电网网架规划计算速度和收敛性能均优于其它三种算法；然后通过最优次优网架投建方案的对比，验证了进行配电网网架规划研究的重要性。接着在配电网无功规划研究中采用了以年综合经济效益最大为目标的数学模型，研究了两种无功规划方法：一是先用负荷功率阻抗矩法选择无功补偿点，再应用QEA求解补偿容量；二是无功补偿点和补偿容量均由QEA求解；通过对IEEE33节点算例仿真证明了两种方法的有效性，并对两种算法补偿效益和经济效益进行了分析比较。最后将配电网架、无功补偿规划综合起来进行考虑，提出了整个网络的综合规划方案，建立了以全系统的年综合费用最低为目

3、标的数学模型，并应用QEA对模型进行求解，通过对西北某城市配电网规划算例的仿真，证明了网架和无功综合规划与分为两阶段，即先进行网架规划，后进行无功规划相比，能产生更高的经济效益，可得到整个网络的最佳规划方案。关键词：配电网；量子进化算法；网架规划；无功规划；网架与无功综合规划西南交通大学硕士研究生学位论文第lf页AbstractReasonableplanningfordistributionnetworkhelpstoreducenetworkpowerlossandimprovethesupplyqualityandreliabilityoft

4、hepower．Itisalsoofgreatpracticalsignificanceforsavingstateinvestmentininfrastructureandenergy．Thispaperconductsthethoroughresearchandanalysestostructureplanning，reactivepowerplanningandcomprehensiveplanningofstructureandreactivepowerofdistributionnetworkbasedonquantum—inspired

5、evolutonaryalgorithm(QEA)，whichisofgoodpopulationdiversity，strongglobalsearchability，highsearchefficiencyandfastconvergencerate．Tobeginwith，thispaperusesthemathematicalmodelwhosegoalistomakethelinesintegratedcostoftheplanningyeartheleastinthestudyofthedistributionnetworkstruct

6、ureplanning，andappliesQEAtosolvethemodel．Throughthesimulationforaplanningexampleoftennodes，itisprovedthatcomputingspeedandconvergenceperformanceofQEAarebetterthantheotherthreealgorithmswhenQEAisappliedindistributionnetworkstructureplanning，anditisfeasibleandeffective．Basedonth

7、ecomparisonoftheoptimalandthesub-optimalgridconstructionprograms，theimportanceofthestudyfordistributionnetworkstructureplanningisverified．Then，itusesthemathematicalmodelwhosegoalistomaketheannualintegratedeconomicbenefitsthemostinthestudyofthedistributionnetworkreactivepowerpl

8、anning．Twoapproachesarestudiedfortheproplem．Theoneistochooset