亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于融合禁忌搜索粒子群算法的配電網(wǎng)無功優(yōu)化

        2016-05-14 09:08:14王吉友
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2016年7期
        關(guān)鍵詞:數(shù)字模型配電網(wǎng)

        王吉友

        摘 要:從數(shù)學(xué)角度分析,配電網(wǎng)無功優(yōu)化是一個(gè)非線性、多變量、多約束的混合規(guī)劃問題。粒子群優(yōu)化搜索算法被廣泛應(yīng)用于求解配電網(wǎng)無功優(yōu)化問題。由于粒子群算法粒子群在進(jìn)化過程易趨向同一化,失去多樣性,從而使算法陷入局部最優(yōu)解。本文在分析配電網(wǎng)無功優(yōu)化的特性基礎(chǔ)上,提出一種改進(jìn)的緊融合禁忌搜索-粒子群算法用于配電網(wǎng)無功優(yōu)化問題的求解。通過將禁忌搜索功能融合到粒子歷史最優(yōu)解和全局最優(yōu)解尋優(yōu)過程中,避免了粒子群算法尋優(yōu)過程中出現(xiàn)的局部最優(yōu)問題,從而提高粒子群算法的全局搜索能力。通過IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的仿真計(jì)算結(jié)果表明,改進(jìn)的算法能取得良好的效果。

        關(guān)鍵詞:配電網(wǎng);無功優(yōu)化;數(shù)字模型

        中圖分類號(hào):TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        1 引言

        無功優(yōu)化控制是保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一項(xiàng)有效手段,合理的無功分布可以提高系統(tǒng)電壓質(zhì)量和降低電網(wǎng)損耗等。一般地,電力系統(tǒng)無功優(yōu)化問題是一多變量、多約束的非線性混合整數(shù)規(guī)劃問題。為了解決這一復(fù)雜系統(tǒng)問題,國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了許多探索研究,提出了多種計(jì)算方法。在目前的成果中,常規(guī)數(shù)學(xué)優(yōu)化算法和智能啟發(fā)式算法成為主要的兩大分支。其中常規(guī)算法包括:梯度法、內(nèi)點(diǎn)法、線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃等算法。這類常規(guī)算法在解決局部問題上雖然有一定的優(yōu)勢,但由于對待優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)要求可微、對函數(shù)初值要求較高、求最優(yōu)解的時(shí)間較長,并且對于較大應(yīng)用場景容易產(chǎn)生維數(shù)災(zāi)等缺點(diǎn)。為解決常規(guī)優(yōu)化算法的局限性問題,國內(nèi)外學(xué)者紛紛展開研究并提出了多種智能啟發(fā)式算法。智能算法具有搜索能力強(qiáng)、原理簡單等優(yōu)點(diǎn),主要包括粒子群算法、遺傳算法、免疫算法和混合算法等。

        然而,現(xiàn)代智能啟發(fā)式算法存在一定的缺陷,算法在搜索過程中,容易出現(xiàn)效率低下且容易陷入局部最優(yōu)解,從而影響求解效果。因此,學(xué)者提出了許多改進(jìn)的智能啟發(fā)式算法,以加快收斂速度和提高全局尋優(yōu)能力。文獻(xiàn)[9]將無功優(yōu)化問題分解為離散優(yōu)化和連續(xù)優(yōu)化2個(gè)子問題,交替運(yùn)用遺傳算法和內(nèi)點(diǎn)法求解控制策略,以提高計(jì)算效率。文獻(xiàn)[10]在遺傳算法中引入多模因局部搜索策略,以提高搜索效率和收斂速度。

        本文提出一種改進(jìn)的融合型禁忌搜索粒子群算法用于配電網(wǎng)無功優(yōu)化的求解問題。把全局搜索能力較強(qiáng)的粒子群優(yōu)化算法與局部搜索能力強(qiáng)的禁忌搜索算法結(jié)合,通過禁忌搜索功能,既能避免粒子群算法尋優(yōu)過程中出現(xiàn)的局部最優(yōu)問題,又能提高收斂速度,從而提高粒子群算法的全局搜索能力。

        2 配電網(wǎng)無功優(yōu)化數(shù)學(xué)模型

        2.1 目標(biāo)函數(shù)

        本文以系統(tǒng)網(wǎng)損最小和電壓質(zhì)量最好為優(yōu)化目標(biāo),將發(fā)電機(jī)無功出力和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓變量越限量作為懲罰函數(shù),并設(shè)置了功率約束和變量約束等限制條件。如式(1)為目標(biāo)函數(shù):

        (1)

        其中,L、M和N分別代表支路數(shù)、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)和發(fā)電機(jī)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù);Pl表示系統(tǒng)線路的有功損耗,Ui、Uimax和Uimin分別表示節(jié)點(diǎn)電壓值、電壓上限和電壓下限;QGi、QGimax和QGimin分別表示發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)無功功率、無功功率上限和功率下限;ξv、ξG分別節(jié)點(diǎn)電壓和發(fā)電機(jī)無功越限懲罰系數(shù);△Ui、△QGi分別為節(jié)點(diǎn)i的電壓越限偏差和發(fā)電機(jī)無功功率越限偏差。

        2.2 約束條件

        配電網(wǎng)無功優(yōu)化主要對節(jié)點(diǎn)電壓、節(jié)點(diǎn)注入無功功率2個(gè)狀態(tài)變量和有載調(diào)壓變壓器變比、補(bǔ)償電容器容量、發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓三個(gè)控制變量進(jìn)行優(yōu)化。

        其中狀態(tài)變量約束條件如式(2)所示:

        (2)

        控制變量約束條件如式(3)所示:

        (3)

        其中,QCi表示電容器補(bǔ)償容量,Tj表示可調(diào)變壓器變比,UGk表示發(fā)電機(jī)端電壓。

        其中,PGi、PLi分別表示發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)有功功率;QLi表示負(fù)荷節(jié)點(diǎn)無功功率;Bij、δij、Gij分別表示節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間的電納、電壓相角差和電導(dǎo);n為節(jié)點(diǎn)總數(shù)。

        3 融合禁忌搜索粒子群算法設(shè)計(jì)

        (1)初始化相關(guān)參數(shù),并采用隨機(jī)方法生產(chǎn)初始粒子Xi=(xil,…,xin)和初始速度,Vi=(vil,…,vin);

        (2)根據(jù)約束條件驗(yàn)證初始粒子和變量的上下限約束;

        (3)選擇優(yōu)化適應(yīng)度函數(shù),計(jì)算粒子的適應(yīng)度值,和節(jié)點(diǎn)的懲罰量;

        (4)根據(jù)當(dāng)前解Xibest生成禁忌搜索鄰域,再在領(lǐng)域中搜索候選解X*;

        (5)檢索禁忌表L,若該候選解X*不在禁忌表L中,則同樣接收該候選解X*作為當(dāng)前解,并將該候選解X*加入到禁忌表L中;若該候選解X*在禁忌表中,則該候選解X*屬于禁忌狀態(tài);

        (6)根據(jù)各粒子的歷史最優(yōu)適應(yīng)度值與全局最優(yōu)粒子適應(yīng)度值進(jìn)行比較的結(jié)果,選擇最小的適應(yīng)度值作為全局適應(yīng)度值,將最小適應(yīng)度值對應(yīng)的粒子更新為全局最優(yōu)粒子位置Xgbest;

        (7)根據(jù)當(dāng)前解Xgbest生成禁忌搜索鄰域,再在領(lǐng)域中搜索候選解Xg*;

        (8)檢索禁忌表Lg,若該候選解Xg*不在禁忌表Lg中,則同樣接收該候選解Xg*作為當(dāng)前解,并將該候選解Xg*加入到禁忌表Lg中;若該候選解Xg*在禁忌表中,則該候選解Xg*屬于禁忌狀態(tài);

        (9)更新各粒子速度和位置,判斷算法是否滿足停止條件(如收斂條件、迭代次數(shù)等),如果滿足,則輸出最優(yōu)解;否則返回步驟(2)。

        4 算例分析

        以IEEE-14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為研究對象,系統(tǒng)線路參數(shù)、發(fā)電機(jī)參數(shù)和節(jié)點(diǎn)負(fù)荷參數(shù)見文獻(xiàn)[4]。仿真分析程序中設(shè)置粒子數(shù)量40個(gè),最大迭代次數(shù)50次,節(jié)點(diǎn)電壓越限懲罰系數(shù)和發(fā)電機(jī)功率越限懲罰系數(shù)都設(shè)定為0.35,粒子群速度惰性權(quán)重取0.54,認(rèn)知權(quán)重和社會(huì)學(xué)習(xí)權(quán)重都取2。采用傳統(tǒng)粒子群算法和本文提出的禁忌搜索-粒子群算法分別對IEEE-14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行10次仿真計(jì)算,系統(tǒng)有功損耗、電壓偏差和電壓穩(wěn)定裕度三相指標(biāo)對比結(jié)果。

        表1 IEEE-14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)無功優(yōu)化結(jié)果

        優(yōu)化方法 有功

        網(wǎng)損 電壓

        偏差 電壓穩(wěn)

        定裕度

        優(yōu)化前 0.1365 0.0689 0.5381

        粒子群 0.1247 0.0611 0.3769

        禁忌搜索-粒子群 0.1201 0.0564 0.5297

        結(jié)果中可知,采用優(yōu)化算法與未采用優(yōu)化算法進(jìn)行對比的結(jié)果可知,優(yōu)化算法能夠有效降低系統(tǒng)網(wǎng)損,減少電壓偏差,但是減少了電壓穩(wěn)定裕度。這是因?yàn)橄到y(tǒng)網(wǎng)損和電壓穩(wěn)定裕度是矛盾的,需要尋找一個(gè)最優(yōu)點(diǎn)來平衡兩者的關(guān)系。由本文提出的改進(jìn)禁忌搜索-粒子群算法與傳統(tǒng)粒子群算法對比結(jié)果可知,本文提出的改進(jìn)優(yōu)化算法在系統(tǒng)有功網(wǎng)損性能上比傳統(tǒng)粒子群算法提高了3.68%,在電壓偏差性能指標(biāo)上比傳統(tǒng)粒子群算法提高了7.69%,并且電壓穩(wěn)定裕度是傳統(tǒng)粒子群算法的1.41倍。

        結(jié)論

        本文針對傳統(tǒng)粒子群算法易趨向同一化,失去多樣性,從而使算法陷入局部最優(yōu)解的問題,在分析配電網(wǎng)無功優(yōu)化的特性基礎(chǔ)上,提出一種改進(jìn)的緊融合禁忌搜索-粒子群算法用于配電網(wǎng)無功優(yōu)化問題的求解。通過將禁忌搜索功能融合到粒子歷史最優(yōu)解和全局最優(yōu)解尋優(yōu)過程中,避免了粒子群算法尋優(yōu)過程中出現(xiàn)的局部最優(yōu)問題,從而提高粒子群算法的全局搜索能力。仿真結(jié)果表明,本文的算法能有效減少網(wǎng)損和電壓偏差,維持較寬的電壓穩(wěn)定裕度,避免算法陷入局部最優(yōu),有更好的全局尋優(yōu)能力,并且有很好的計(jì)算效率和收斂穩(wěn)定性。

        參考文獻(xiàn)

        [1] Dai Chaohua, Chen Weirong, Zhu Yunfang, et al. Reactive power dispatch considering voltage stability with seeker optimization algorithm[J]. Electric Power Systems Research, 2009, 79(10): 1462-1471.

        [2] Dai Chaohua, Chen Weirong, Zhu Yunfang,et al. Seeker optimization algorithm for optimal reactive power dispatch[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2009, 24(03).

        [3] 劉佳,李丹,高立群,等.多目標(biāo)無功優(yōu)化的向量評(píng)價(jià)自適應(yīng)粒子群算法[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2008,28(31):22-28.

        [4] AlRashidi M R, El-Hawary M E. Applications of computational intelligence techniques for solving the revived optimal power flow problem[J].Electric Power System, 2009, 79(04): 694-702.

        [5] Vlachogiannis J G, Lee K Y. A comparative study on particle swarm optimization for optimal steady-state performance of power systems[J].IEEE Transactions on Power Systems, 2006, 21(04):1718-1728.

        [6]李智歡,段獻(xiàn)忠.多目標(biāo)進(jìn)化算法求解無功優(yōu)化問題的對比分析[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2010,30(10):57-65.

        [7]郭創(chuàng)新,朱承治,趙波,等.基于改進(jìn)免疫算法的電力系統(tǒng)無功優(yōu)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2005,29(15):23-29.

        [8]劉麗軍,李捷,蔡金錠.基于強(qiáng)引導(dǎo)粒子群與混沌優(yōu)化的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2010,30(04):71-75.

        [9] Yan Wei, Liu Fang, Chung C Y, et, al. A hybrid genetic algorithm: interior point method for optimal reactive power flow[J].IEEE Transactions on Power Systems, 2006, 21(03).

        [10]段獻(xiàn)忠,李智歡,李銀紅.采用多局部搜索策略的無功優(yōu)化多模因算法[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2008,28(34):59-65.

        猜你喜歡
        數(shù)字模型配電網(wǎng)
        基于流變分析的玉米去雄抽取式夾持裝置研究
        數(shù)字模型分析在垂直型食物嵌塞治療中的應(yīng)用
        美國太空部隊(duì)與工業(yè)部門分享內(nèi)部數(shù)字模型
        配電網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用與發(fā)展趨勢
        光學(xué)三維掃描系統(tǒng)在模具制造中的應(yīng)用
        3D打印數(shù)字模型的獨(dú)創(chuàng)性認(rèn)定
        我國煤炭物流網(wǎng)絡(luò)體系優(yōu)化及政策建議
        關(guān)于配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)的幾點(diǎn)探討
        電子制作(2016年23期)2016-05-17 03:54:05
        基于IEC61850的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸保護(hù)機(jī)制
        電測與儀表(2016年5期)2016-04-22 01:14:14
        配電網(wǎng)不止一步的跨越
        河南電力(2016年5期)2016-02-06 02:11:24
        国产精品亚洲一区二区三区16| 久久狠狠高潮亚洲精品暴力打| 亚洲无码vr| 日本午夜理论一区二区在线观看| 久久人人爽人人爽人人片av高请| a级毛片免费观看在线| 激情丁香婷婷| 国产熟女乱综合一区二区三区| 国语淫秽一区二区三区四区| 人妻av无码一区二区三区| 欧美精品偷自拍另类在线观看| 蜜臀aⅴ永久无码一区二区| 国产av精选一区二区| 成人精品一区二区三区电影| 久无码久无码av无码| 99国产精品无码专区| 九一精品少妇一区二区三区 | 亚洲经典三级| 老熟女一区二区免费| 国产熟女自拍av网站| 人妻丰满熟妇岳av无码区hd| 欧美精品偷自拍另类在线观看| 日韩精品精品一区二区三区| 午夜精品久久99蜜桃| 中文字幕av一区二区三区人妻少妇| 久久久噜噜噜久久中文字幕色伊伊| 极品粉嫩小仙女高潮喷水视频| 日韩精品一区二区免费| 一区二区三区av波多野结衣| 国产欧美日韩专区| 亚洲一本之道高清在线观看| 国产网站一区二区三区| 成人区人妻精品一熟女| 春色成人在线一区av| 国产成人亚洲系列毛片| 免费人妻无码不卡中文字幕系| 国产黄色免费网站| 日本一区二区高清视频在线| 色窝窝亚洲av网在线观看| 久久久精品2019免费观看| 一区二区三区国产97|