考虑经济性和网架性能的抗灾型骨干网架多目标规划

为增强极端自然灾害下电力系统的供电能力和抗灾能力,提出一种抗灾型骨干网架的多目标规划方法。该方法在满足负荷保障率、电力系统安全运行和网络拓扑连通性约束的基础上,综合考虑差异化规划加固费用、灾害后恢复全网供电的效率和骨干网架抵御灾害的能力,构建以最大化经济性、系统可恢复性和网络抗毁性为目标的抗灾型骨干网架优化模型。采用嵌入图论修复策略的全面学习粒子群优化算法求解模型,增大了算法的可行解空间。引入混合策略纳什均衡来选取算法所求得的帕累托解集中具有最优联合均衡值的前沿解作为最优的骨干网架方案,从而能较好地兼顾各个目标函数的利益。广东某区域电网的仿真结果表明了所提方法的有效性。     

基于系统生存性的骨干网架搜索方法

构建骨干网架,是差异化规划电网以提高其抵抗自然灾害能力的关键手段。基于系统生存性理论并考虑风机出力不确定性的影响,提出一种可以平衡以线路与节点数量之和为代表的经济性和系统综合生存能力的骨干网架构建方法。文章采用改进的生物地理学优化算法搜索骨干网架,通过改进算法迁移模型,引入随机扰动算子和基于最小生成树理论的连通性修复策略以提高算法收敛速度和精度,并与传统的生物地理学算法、遗传算法、二进制粒子群算法对比分析。算例结果表明,该方法能够快速搜索出综合经济性和生存性最优且满足连通性约束及系统安全运行条件的骨干网架,且最优骨干网架会限制风电出力比例以提高系统生存性。     

基于线性判别分析与主成分分析的骨干网架生存性评估方法

从电网网架的可抵抗性、可恢复性、安全性和连通性4方面出发,建立了差异化规划生存性评估指标体系,并进行指标效益成本属性分析和规范化处理;在此基础上,建立二级指标的线性判别分析评估模型和一级指标的主成分分析评估模型。首先求取二级指标决策矩阵的线性判别分析判决准则函数的最大值,以其所对应的最大投影方向确定三级指标权重,再对二级指标矩阵进行主成分分析,根据累积方差贡献率来确定二级指标权重,最终实现骨干网架综合生存性评估。IEEE118节点算例的仿真结果验证了该评估方法的有效性和可信性。     

多粒子群协同优化算法的配电网网架规划

配电网网架规划是一个复杂的大规模组合优化问题。针对PSO易早熟、收敛慢的缺陷,本文提出一种基于粒子群算法的多粒子协同优化算法来求解配电网网架规划问题,以达到线路的规划年综合费用最小为目标函数。由于该算法在操作过程中不可避免产生不可行解,本文提出了一种将不可行解修复成满足辐射型要求的可行解的方法。该算法在求解配电网网架优化问题时,编码容易且能方便处理网络辐射性问题,求解效率高、速度快。最后,通过算例证明该方法的可行性和有效性。     

多粒子群协同优化算法的配电网网架规划

配电网网架规划是一个复杂的大规模组合优化问题。针对PSO易早熟、收敛慢的缺陷,本文提出一种基于粒子群算法的多粒子协同优化算法来求解配电网网架规划问题,以达到线路的规划年综合费用最小为目标函数。由于该算法在操作过程中不可避免产生不可行解,本文提出了一种将不可行解修复成满足辐射型要求的可行解的方法。该算法在求解配电网网架优化问题时,编码容易且能方便处理网络辐射性问题,求解效率高、速度快。最后,通过算例证明该方法的可行性和有效性。     

基于目标规划的网架重构路径优化方法

大停电后的网架重构需要在保证系统运行安全的约束下尽快恢复机组出力,合理的路径恢复顺序对提高重构效果意义重大.文中提出了一种基于目标规划的网架重构路径优化方法.该方法以重构时间和机组出力恢复程度作为评价重构效果的主要因素,在为二者确定合理目标值的基础上,建立了体现各目标相对重要性及综合目标偏差最小的目标规划模型.针对IEEE30节点系统的应用结果说明,该方法能够利用不同优化目标间的不相容性,所获得的路径恢复顺序以目标值为基础,最大限度地体现了恢复决策的侧重点,对于指导恢复操作更具现实意义.     

计及元件综合重要度和网络抗毁性的骨干网架搜索

合理地构建骨干网架有助于提高电网抵御停电事故的能力,提出了包含元件重要度和网络抗毁性指标的骨干网架搜索方法。在传统电气介数的基础上,引入经济因子,构建了评价支路重要度的指标。根据节点邻居信息以及集聚系数构建了评价节点重要度的指标。基于支路和节点重要度指标,并引入网络整体抗毁性指标,构建了考虑元件重要度和网络抗毁性的骨干网架数学模型,引入充分利用个体信息的引导烟花算法(guided fireworks algorithm,GFWA)搜索骨干网架。算例结果表明所提方法可行;引入网络抗毁性指标后,所得骨干网络在纳入重要度程度高的元件的同时,提高了网络的抗毁性。     

考虑差异化加固的全阶段抗灾型骨干网架两阶段优化规划

为减少台风等极端自然灾害对电力系统造成的破坏和损失,提出一种考虑差异化加固的全阶段抗灾型骨干网架两阶段优化方法。首先,针对横跨多个台风灾害区域的输电网提出灾前差异化加固指标、灾时抗毁能力指标以及灾后恢复能力指标来评价骨干网架的全阶段抗灾性能,并运用场景分析法处理台风路径的随机性。在此基础上,构建全阶段抗灾型骨干网架优化规划模型来最大化骨干网架抗灾性能综合指标,并提出一种两阶段等效转换方法将其转换为两阶段优化规划模型,以降低模型求解难度。然后,提出基于图论修复策略和遗传算法的改进非支配排序遗传算法的两阶段求解算法对所提模型进行求解。最后,以广东某区域输电网进行算例分析,验证了该文所提全阶段抗灾型骨干网架规划方法的有效性和优势。     

考虑网络抗毁性的配电网网架多目标规划

复杂网络理论中的网络结构抗毁性从自身连接性角度描述了网络抵御破坏的能力。文中将其引入配电网网架规划中,建立了以投资、维护、运行费用之和最小,以及网络抗毁度最大为目标的配电网网架多目标规划模型,并采用向量序优化方法优化该多目标模型。向量序优化理论包括排序比较和目标软化等核心思想,能确保以很高的概率求得足够好的解,计算量大大减少,可以满足配电网规划寻求最优或次优方案的工程需要。算例优化结果表明,采用向量序优化求解配电网网架规划可以找到较优的规划方案,且与现代启发式算法相比,计算时间更少,搜索效率更高。     

基于约束多目标骨干粒子群的污水处理过程优化控制

为了取得污水处理过程能耗和出水水质这对冲突目标之间的最佳平衡,提出一种基于约束多目标骨干粒子群的污水处理过程智能优化控制方法。首先,利用数据驱动的思想建立能耗和出水水质的模糊神经网络预测模型;其次,利用带自适应扰动的约束多目标骨干粒子群优化算法对溶解氧和硝态氮浓度的设定值进行动态寻优,并利用模糊隶属函数法设计智能决策系统用于从Pareto最优解集中确定最优设定值;最后,利用模糊逻辑控制器实现底层跟踪控制。基于国际基准平台BSM1实验结果表明,建立的数据驱动模型能够有效辨识污水处理过程;同时,所提的多目标优化控制方法在保证出水水质参数达标前提下,能够有效地降低污水处理过程的能耗。     

基于生物地理学优化算法的核心骨干网架搜索方法研究

构建核心骨干网架,是进行差异化规划以提高电网抵御自然灾害能力的重要手段。在构建生存性指标体系的基础上,提出了一种线路和节点数最少、生存性综合指标最大的核心骨干网架构建方法,以电网安全运行和网络连通性为约束条件,采用生物地理学优化算法搜索最优骨干网架方案,并与粒子群算法、蚁群算法、遗传算法的搜索结果进行对比分析。算例结果表明所提方法准确有效,且在收敛速度和收敛精度方面有明显的优势。     

基于MST和IGA的全局多目标电网优化

在多电压等级电网优化规划中竭力寻求电网中某一负荷点或大用户预得到的最优供电方案,同时电网的安全性、经济性和可靠性基本要求均得到满足。这种电网优化思想不仅让用户得到优质服务,同时也从技术层面上解决了现代电力市场输配电的技术方案难题。基于三大基本要求,分别建立了电网投资及线损最少模型、电网节点短路电流平均最小模型、电网安全供电准则N-1模型。利用最小生成树思想构造电力网的MST（最小生成树）,利用IGA（改进遗传算法）在全局目标函数中选取优化方案,最后得到了很好的实际应用效果。     

改进粒子群优化算法及其在电网无功分区中的应用

提出一种改进粒子群优化算法并将其应用于电网无功分区,以复杂网络社团结构理论为基础,建立以电气距离为权重的电力系统加权网络模型,以模块度为标准量化地评价无功分区的划分质量。改进粒子群优化算法采用了新的粒子编码方式与位置更新方式,提高了以模块度为目标函数的启发式算法的收敛速度并减少了存储空间。通过改进粒子群优化算法得到的无功网络具有较强的区域解耦特性,分区内部电气联系紧密,区域之间联系稀疏,无功分区结构合理。该算法在IEEE 39节点系统、IEEE 118节点系统及大型电网的应用结果表明了该算法的合理性及有效性。     

基于多目标混沌粒子群算法的矿区电网无功优化

为了提高矿区电网电能质量,降低电网线路有功网损,在无功优化基本数学模型的基础上,综合系统电压的静态稳定性,建立了多目标无功优化数学模型。针对粒子群优化算法在进化中易出现早熟收敛等问题,引入混沌粒子群优化算法。以IEEE30节点系统为算例,验证了多目标混沌粒子群算法的可行性。将该算法应用于矿区电网无功优化中,仿真结果进一步验证了该算法的有效性。     

基于电网动态等值的PSS参数智能优化方法

针对电网静态等值方法无法反映发电机近端机组的影响,提出一种新的电网等值方法,将发电机以外的系统等值为一台二阶动态机组和无穷大母线的并联,根据发电机机端数据,采用电网静态等值方法和递推最小二乘法辨识动态等值系统的参数;采用三机系统的线性化Heffron-Philips模型求得励磁控制系统的无补偿相频特性;根据相位补偿原理采用模拟退火粒子群优化算法对电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)参数进行智能优化。仿真结果表明,优化后的PSS参数能够提供更多的阻尼,更好地抑制低频振荡。     

改进粒子群优化算法的电力系统最优潮流计算

标准的粒子群优化(PSO)算法一般不能兼顾收敛速度、全局探索能力和局部精细搜索能力,因此,提出了改进粒子群算法以解决电力系统的最优潮流计算问题,同时指出今后粒子群算法的研究方向.     

考虑虚拟电厂的分布式电源优化配置研究

为了分析大量分布式电源接入对配电网电能质量的影响,构建了考虑虚拟电厂的分布式电源配置电能质量优化模型,并提出一种PSO-DE优化算法进行求解.首先,对含有虚拟电厂电源的配电网进行了建模,分析了虚拟电厂电源接入对配电网的影响;接着,针对不利影响建立了包含电压偏差和畸变率综合最小为目标的电能质量优化模型;然后,改进传统粒子...     

考虑系统调峰特性的风光消纳优化

由于风电和光伏发电受自然因素的影响较大,其出力具有随机性和波动性,将对系统的调峰能力造成严重影响.该文首先针对风电自身的出力特性,从系统调峰能力的角度对区域电网可以接纳的风电容量进行评估;然后根据风电和光伏发电在时间尺度上存在的互补性,建立以系统失负荷率最低和弃风、光率最小为目标的优化模型,利用改进惯性权重的粒子群算法...