改进遗传算法的配电网无功优化

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摘要:配电网无功优化配置可以有效地降低网络有功损耗，并提高系统的电压合格率，从而降低网络运行费用，提高电能质量。本文建立了符合配电网实际情况的无功优化数学模型，就是在保证电压质量合格的前提下，以无功优化的投资费用和系统运行的有功网损降低的综合经济效益最大为目标函数。在求解方法上采用遗传算法，并作了一系列的改进策略。最后，通过一个算例系统对提出的方法进行了计算，证明了该方法技术上是可行的且具有较好的经济性。55439

毕业论文关键词：配电网,无功优化,遗传算法

ABSTRACT: Distribution network reactive power optimization configuration can effectively reduce the network energy loss, and improve the voltage qualification rate of system, thus reducing the network operating cost, improve the quality of electric energy. Accord with the actual situation of distribution network is presented in this paper mathematical model for reactive power compensation is on the premise of guarantee the quality of voltage qualified, to reactive power optimization of investment costs and system operation of active network loss reducing comprehensive economic benefit as the objective function. On the solving method using genetic algorithm, and a series of improvement strategies. Finally, through a numerical example system to calculate method, proves that the method is technically feasible and has good efficiency.

KEY WORDS：Distribution network,Reactive power optimization,Genetic algorithm (ga)

1 绪论 6

1.1 无功优化配置的意义 6

1.2 遗传算法 6

1.3 本文所做的工作 8

2 无功优化的基本理论 8

2.1 配电网无功损耗 8

2.2 无功功率平衡 9

2.3 配电网无功优化的目的与作用 10

2.4 无功优化的方式 10

2.5 配电网无功优化对电压的影响 10

2.6 配电网无功优化对有功损耗的影响 11

2.7 从提高功率因数的需要确定补偿容量 12

3 改进遗传算法在配电网无功优化中的应用 14

3.1 适应度函数 16

3.2 编码方案 17

3.3 个体选择方法 18

3.4 交叉算子 18

3.5 变异算子 19

3.6 终止进化判据 20

3.7 控制运算的参数和变量 20

3.8 目标函数 22

3.9 系统潮流约束方程 23

3.10 系统不等式约束条件 23

4 算例和结果分析 24

结论 27

1 绪论

随着我国国民经济的飞速发展，电力负荷和电网容量的迅速增加，电网的经济运行问题，日益受到电力部门的重视。配电网是电力系统的重要组成部分，配电网在电力系统的各环节中处于下层位置，作为电网末端直接与用户相联系。由于对配电网的特殊结构和对“无功”的认识不足等原因，我国配电网有功损耗、电压合格率等技术指标与发达国家相比有较大差距。配电网网损率居高不下，使得生产的电能浪费，影响了电力企业的经济效益。因此，对电力部门来说，配电网的经济运行和供电质量就显得尤为重要了。如何在满足负荷需求的基础上，降低配电网网损，提高供电质量，使系统安全经济地运行，己成为电力系统急需研究和解决的重要问题，而无功优化则是解决这一问题的重要手段之一。