一种改进的PSO算法在系统无功优化中的应用研究

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1、2010年06月Jil吉inE林lectri电cPo力wer．Jun．2010第38卷第3期(总第208期)Vo1．38No．3(Ser．No．208)一种改进的PSO算法在系统无功优化中的应用研究ApplicationResearchofanImprovedPSOAlgorithminSystemReactivePowerOptimization李生珠，韩晓男，曲直。，于澎。(1．长春供电公司，长春130021；2．华北电力大学，北京102206；3．哈尔滨供电公司，哈尔滨150090)摘要：为了确定系统中无功的合理配置，针对传统粒子群算法的不足，

2、提出一种改进的小生境粒子群优化算法：借助于问题的局部极值点信息，对原目标函数进行“拉伸”变换，达到优化计算、缩小目标函数极值范围和降低搜索难度的目的。IEEE一6节点标准系统仿真结果表明，所提算法不仅收敛速度更快，且具备更强的全局搜索能力。关键词：电力系统；无功优化；粒子群优化；小生境Abstract：Thepurposeofreactivepoweroptimizationisforareasonablereactivepowerconfiguration．Animprovednichingparticleswarmoptimizationalgo

3、rithmhasbeenproposedaimingattheshortcomingsoftraditionalparticleswarmalgorithm．Basedinthelocalextremepoints，theoriginalobjectivefunctionhasbeenstrengthtransformedforoptimizedcalculation，minimizingtheextremepointscopeofthefunctionandlowerthesearchingdifficulty．IEEE一6nodestandard

4、systemsimulationresultsshowthattheproposedalgorithmnotonlyhasfasterconvergedspeed，butalsoownsstrongerglobalsearchingability．Keywords：electricpowersystem；reactivepoweroptimization；particleswarmoptimization；niche中图分类号：TM761文献标志码：A文章编号：1009—5306(2010)03—0029—03电力系统的无功优化是一个大规模、多变量、

5、多化问题上表现出了强大的生命力，因此，该方法更适约束的混合非线性规划问题，其控制变量既有连续用于求解电力系统无功优化问题[3]。变量，又有离散变量，从而使得优化过程十分复但经典粒子群算法在求解无功优化问题时候，杂口]。长期以来，国内外许多专家、学者对无功优化常存在收敛精度不高、易陷入局部最优等问题。针对问题进行了大量的研究，并将各种方法应用于这一这些缺点，本文提出一种改进的小生境粒子群优化领域，其计算方法归纳起来，可分为经典无功优化方算法：借助于问题的局部极值点信息，对原目标函数法和人工智能搜索方法两大类]。传统数学优化方进行“拉伸”变换，达到优化计

6、算、缩小目标函数的极法依赖于精确的数学模型，但精确的数学模型较复值范围和降低搜索难度的目的。杂，计算速度慢，难以适应实时控制要求。近年来，基于对自然界和人类本身的有效类比而获得启示的智1无功优化的数学模型能方法受到了研究人员的注意，如神经网络、遗传算法、模拟退火等方法，其中以粒子群优化算法(PSO)1．1目标函数最具代表性，与上述的其他算法相比，PSO具有更配电网无功优化的目标函数是多种多样的，除快的计算速度和更好的全局搜索能力，适合在动态、最小网损外，有最小运行费用、电压水平最好、控制多目标优化环境中寻优，尤其适合解决大规模数学量的变化量最小、多目

7、标整体最优等，在综合考虑目优化问题，在求解非线性、不可微和多峰值的复杂优标函数和约束条件，本文以网损最小为目标，以节点收稿日期：2010-04—11作者简介：李生珠(1981一)，男，从事电力系统继电保护工作。·29·2010年06月吉林电力Jun．2010第38卷第3期(总第208期)JilinElectricPowerVo1．38No．3(Ser．No．208)电压质量为罚函数，制定目标函数：z：=+(3)minf(xl，2)一rain[Pl。+式中．f1、c为学习因子，通常取在每一维，粒子都有({~t-Qtmin(1)最大限制速度V⋯，应将限制

8、在(-v，V一)之间。式中：、分别为违反电压约束和发电机无功出力约束的惩罚因子；P·。分别为违反节点电压约束