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基于改进遗传算法的配电网优化规划

2013-10-14 16:35   来源:未知 人参与在线咨询

一.研究背景

随着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的提高,社会对电力的需求越来越大,对供电质量和供电可靠性要求也越来越高。电力工业是国民经济的重要部门之一,它的发展水平不仅对国民经济的其它部门产生巨大影响,而且还涉及大量一次能源消耗、巨额资金投入及其可持续发展的战略问题。合理地进行电力系统规划不仅可以获得巨大的社会效益,而且可以获得巨大的经济效益;相反,电力系统规划的失误常常会给国民经济带来不可弥补的损失。因此,电力系统规划近年来在国内外日益受到广泛重视,成为工业界与学术界研究的热点。
配电网络规划是根据输电网发展及负荷增长情况合理地确定今后若干年的配电网络结构,使配电网既安全可靠又经济合理的运行。因此,配电网络规划的主要任务是在可行性技术的条件下,制定可行的电网发展方案,以满足负荷发展的需求。配电网规划涉及的内容十分广泛,本次课题主要做的工作是在电源规划的基础上进行配电网网架优化规划。
配电网是电力系统的重要组成部分,也是城乡基础设施建设的重要组成部分,它的规划与建设直接影响到电力部门的经济效益与对电力用户供电的可靠性。进入新世纪以来,随着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提高,社会对电力需求越来越大,对供电质量和供电可靠性要求越来越高,促使电力事业迅速发展,配电网不断扩大,技术不断提高。电力建设,规划先行,科学合理地进行配电网规划可以大幅度地提高供电质量和可靠性,降低电网损耗与节约能源,对提高电力系统的经济效益具有重大的现实意义。
电力系统规划一般可分为三部分:电源规划、主网规划和配电网规划。我们通常把电力系统中二次降压变电所低压侧直接或降压后向用户供电的网络,称为配电网(Distribution Network)。配电网是电力系统电能发、变、送、配中最后一个向用户供电的环节,它与用户的联系最紧密,对用户的供电可靠性和供电质量的影响也最直接。因此,配电网规划在整个电力系统规划中占据着十分重要的地位,然而长期以来我国配电网的建设未能得到应有的重视,所有电力规划的研究工作主要集中在电源规划和主网规划上,所以我国的配电网缺乏合理的规划和建设,配电网自动化水平和发展状况相对比较落后。
近年来,优化理论和电子计算机应用技术的快速发展使得基于现代启发式优化算法的配电网规划成为可能,并已逐步应用于电网规划的实践中。
二.目的意义
1.负荷的发展和各种电网技术要求,安全可靠地为电力用户提供客户所需质量的电能;
2.能够满足城市规划的要求;
3.能够满足环保、美观等其他公众要求。
4.通过对配电网的优化规划,可以降低系统的网络损耗,改进未来电网的运行效益;
5.科学合理地确定变电站的容量、位置及供电范围,有利于系统的运行管理,减少系统跨区域交叉供电,有助于提高系统管理和运行效率;
6.配电网络结构的优化规划,可以大大提高系统的供电可靠性;
7.配电系统的优化规划是提高系统投资效益的最有效途径;
8.配电网络结构的合理性直接影响配电自动化设施的投资效益,配电系统规划是配电自动化实施的基础。
三.主要内容工作
1.对配电网规划的遗传算法数学模型进行比较分析,找到适合配电网规划的数学模型;
2.选择适合配电网规划的潮流计算方法。采用对前推回代算法的改进给出适合配电网规划的潮流计算方法;
3.将进化稳定策略和协同进化思想引进到配电网规划中。通过对精华种群规模的控制和多余优秀个体的突变替代来实现进化稳定;并通过对目标函数的处理实现多物种的协同进化,利用这两种思想实现对遗传算法的改进,进而给出一种新的配电网规划方法;
4.给出不可行解的修复方案。依据图论知识和搜索技术给出了对遗传算法应用于配电网规划时出现的不可行解的修复方案。
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