毕设开题答辩-基于粒子群优化算法的多目标无功优化

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本科毕业论文开题答辩,燕山大学里仁学院,09,电力系统及其自动化,基于粒子群优化算法的多目标无功优化,班级：,09,电力,1,班,姓名： 管文乔,学号：,091203031132,指导教师： 卢志刚,一、毕业设计（论文）进度安排,1,、,1 4,周：查阅相关文献、基础书籍，了解课 题的意义和研究现状；,2,、,5 8,周：学习粒子群优化算法；,3,、,9 12,周：将粒子群算法运用于无功优化，并学习,MATLAB,编程语言；,4,、,1316,周：利用,MATLAB,进行仿真分析；,5,、,1718,周：整理论文思路及仿真结果，总结结论并撰写论文，准备答辩；,二、研究课题的国内外现状,近年来，随着电力系统的迅速发展，电网规模越来越大，结构也日趋复杂，使系统的稳定性问题更加突出，而单凭经验进行无功配置已不能适应现代系统的需要，需要在现代电子与计算机技术的基础上，研究建立无功优化的数学模型、提出相应的算法，在电网的规划建设和实际调度运行中实现无功优化，并在减少有功损耗和投资的前提下保证电能质量，提高系统运行的稳定性和经济性。对于电力公司而言，减少有功网损、节能降耗就是增加利润，在电力公司由粗放型经营向集约化经营方式转变的今天，通过开展对无功优化规划与运行问题的研究，实现无功优化的合理规划与调度具有重要的现实意义。,三、基本内容和解决的基本问题,本文主要研究的问题是当系统的参数及负荷情况给定时，通过调节发电机机端电压、调整有载调压变压器的变比和改变无功补偿装置的出力等措施来调整无功潮流，使得系统在满足约束条件的前提下使某一个或者多个性能指标达最优。,针对优化算法，采用多目标粒子群算法解决电力系统无功优化问题，先研究基本粒子群算法的基本原理。然后再此基础上将基本粒子群算法应用到多目标优化的问题上。在熟悉该算法的基础上利用测试函数对该算法进行仿真，并对仿真结果进行优化。基于对多目标粒子群算法的研究，利用这种方法解决多目标的电力系统的优化问题。,四、无功优化流程,(1),读入系统和算法数据,(,含电力网络数据和算法参数,),。,(2),初始化粒子群,X,及其速度，设定个体最优粒子,Pr,。,(3),潮流计算，评价,X,各粒子，采用非支配排序策略得到非支配解集。,(4),采用动态加权法从当代非支配解集得到粒子群的引导粒子,P,。,(5),采用粒子群算法公式更新各粒子的速度，并得到当前解的子代,X,。,(6),潮流计算，评价,X,各粒子。,(7),合并,X,、,X,得到,X,，采用非支配排序、拥挤距离策略得到新的,X,。,(8),判断是否陷入局部最优，若是采用变异策略。,(9),判断是否达到终止条件，若是结束，否转至（,4),。,五、研究中存在的问题,1,、算法中的关键问题：,（,1),编码方式,在粒子群算法中，粒子在搜索空间的位置对应于无功优化的控制变量值，包括发电机机端电压、无功补偿装置的补偿容量和有载调压变压器的变比，如何将这些变量建模，从而进行潮流计算式本课题的重点问题；,（,2),约束条件的处理,对约束条件的处理是所有针对非线性混合整数规划问题的智能算法都要考虑的重要问题。约束量兼有连续性和离散性，兼有等式约束和不等式约束，这些都使得优化求解变得相当困难。处理方式的不同直接影响到算法的运行效率，处理不当甚至得不到最优可行解。,2,、电压系统的调压方式问题：,（,1,）发电机调压,现代同步发发电机在端电压偏离额定值不超过,5,的范围内，能够以额定功率运行，大中型同步发电机都装有自动励磁调节装置，根据运行情况调节励磁电流来改变其端电压从而影响无功潮流变化。,（,2),改变变压器变比调压,对于有载调压变压器，可以通过改变变压器的变比升高或降低次级绕组的电压，进而调整电力系统的电压水平。如何改变有载调压变压器的变比也是本课题重点研究问题。,（,3),用无功功率补偿来调压,无功功率的产生基本上不消耗能源，但是无功功率沿着电力网传送却要引起有功功率损耗和电压损耗。如何合理地配置无功功率补偿容量，以改变电力网的无功潮流分布，以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而改善用户处的电压质量是本课题重点研究问题。,六、研究步骤,（,1,）查找并阅读相关资料和文献，熟悉和理解电力系统无功优化方面的知识，对电力系统无功优化进行全面的了解；,（,2,）学习智能算法，掌握粒子群算法，充分了解该种算法在电力系统规划中的应用。,（,3,）熟悉并掌握,MATLAB,编程软件，为今后优化算法的学习、应用及无功优化的仿真做好准备。,（,4,）考虑电压稳定、网损，潮流分布等多个约束条件和优化目标，建立电力系统无功优化的数学模型。,（,5,）应用粒子群优化算法对电力系统无功优化的数学模型进行优化计算。,（,6,）利用,MATLAB,软件进行无功优化仿真，验证准确性。,（,7,）撰写论文，准确答辩。,七、发展趋势,随着电力系统的迅速发展，电网规模越来越大，结构也日趋复杂，使系统的稳定性问题更加突出，而单凭经验进行无功配置已不能适应现代系统的需要，需要在现代电子与计算机技术的基础上，研究建立无功优化的数学模型、提出相应的算法，在电网的规划建设和实际调度运行中实现并改进无功优化。无功优化将在减少有功损耗和投资，保证电能质量，提高系统运行的稳定性和经济性方面起到至关重要的作用。,对于电力公司而言，减少有功网损、节能降耗就是增加利润，在电力公司由粗放型经营向集约化经营方式转变的今天，通过开展对无功优化规划与运行问题的研究，实现无功优化的合理规划与调度势在必行。,谢谢,