改进遗传算法在电力系统无功优化中的应用

电力系统的无功优化控制,不仅能有效地降低系统的有功功率损耗,而且还可以改善电网的电压质量,对系统的安全稳定、经济运行具有非常重要意义。无功优化问题是一个含有连续变量和离散变量的混合优化问题,求解过程相当复杂,电力系统无功优化问题属于最优潮流问题的一个组成部分。探讨了求解无功优化的现代人工智能算法,总结分析了遗传算法的特点及使用情况。为提高解的质量与计算效率,对遗传算法做了改进,并将其应用于电力系统无功优化中。     

基于逐次优化改进遗传算法的特高压穿越无功规划

与超高压线路相比,特高压线路无功大量富余,会与下级电网形成很大的穿越无功,从而影响无功的分层控制,甚至威胁电力系统的安全稳定运行。常规的优化算法存在维数灾问题,即使是智能算法,也由于解空间维度大而寻优效率低下。对此,提出了一种基于逐次优化改进遗传算法,该方法利用逐次优化的思想,对传统遗传算法的寻优方式进行了改进,并将该算法应用于某实际区域大电网中求解无功规划问题。结果表明,该方法不仅有效降低了解空间的维度,且在保证算法效率的同时使寻优的效果得到较大的改善。     

含柔性直流输电的海上风电场群无功控制策略

大规模海上风电场集群并网将对电力系统静态电压稳定产生影响。文章通过研究电网侧发生电压跌落或者上升,提出含柔性直流输电海上风电场集群的协同无功控制策略。该策略以电网故障节点电压快速恢复为目标,考虑了柔性直流输电方式的特点,充分利用交流海底电缆的输电特性,采用就地控制和远方控制相结合的无功控制策略。该策略首先确定含交直流柔性输电系统中的无功控制节点,并计算各节点相对电压跌落或上升节点的电压/无功灵敏度,然后基于无功补偿装置的运行状态、系统潮流分布,求解各节点控制的最大容量,最后利用遗传算法确定各控制节点的无功控制量。以改进IEEE 39节点系统为算例进行了仿真分析,结果表明,该策略提高了海上风电场集群对电网电压的支撑作用。     

基于改进粒子群算法的地区电网无功/电压实时优化控制

在建立无功/电压实时优化控制模型的基础上,提出了一种基于改进粒子群算法的地区电网无功/电压实时优化控制实现方法。该方法采用增量启动策略决定控制设备参与优化的程度;通过综合考虑负荷大小、限振系数与动作比例等因素模糊推理出表征动作代价的模糊控制成本,更加合理地限制和分配控制设备的动作次数;将粒子群算法与无功/电压控制特点相结合以改善初始粒子质量、缩小寻优空间并引入交叉算子提高算法的计算速度和效率。以某一实际地区电网为例进行无功/电压实时优化仿真计算,结果表明,所提算法和控制策略是可行和有效的。     

农村配电网无功优化补偿方法研究

农村配电网无功补偿是保证电网安全、经济运行的重要手段,是降低电网损耗、提高电压质量的重要措施。基于此,提出了一种农村配电网无功补偿方法,该方法首先建立农电网无功优化规划数学模型,然后针对无功优化问题的特点,采用免疫遗传算法对数学模型进行求解。通过实际算例和结果分析,表明了所建立无功优化规划模型的合理性和免疫遗传算法的有效性。     

一种新遗传算法在地区电网电压调整中的应用

建立了电力系统电压无功调整的数学模型,以保证电网电压与额定值偏差最小的目标;引入不可行度处理该模型的约束条件,取代传统的罚函数,并结合改进的遗传因子用于地区电网电压无功的稳态运行调整中。论述了不可行度改进遗传算法的实现原理和程序流程,并解决了实际应用中有关离散变量处理等问题。计算结果表明,该算法较好地平衡来自目标函数最优化和约束条件限制的压力,有效地改善电压质量。     

基于改进遗传算法的电力系统无功优化

遗传算法是一种模拟生物进化过程的优化算法,可用于求解包含离散化变量的复杂优化问题,本文将遗传算法应用于电力系统无功优化,并对常规遗传算法的编码方式、遗传算子以及终止判据等方面进行了改进,使用该文提出的算法对IEEE 6、IEEE 30节点系统进行了无功优化计算,结果表明该改进遗传算法应用于无功优化是合理可行的。     

面向高比例新能源并网的双时间尺度电网电压控制

针对新能源并网带来的电网电压波动问题,该文提出一种改进双时间尺度电网电压控制方法。首先,在外层长时间尺度控制中安排电容器组参与调压,采用基于改进的多维混沌黑洞粒子群算法作为控制模型优化内核,以解决因电容器组补偿节点数量大、无功储备差异化而产生的难以在多维空间快速、高质量寻优的问题。该层可快速平抑大幅电压波动,减轻短时间尺度调节压力。其次,安排新能源厂站中连续无功补偿设备SVG参与短时间尺度调压,采用基于误差动态反馈系数的改进模型预测控制法完成短时间尺度滚动优化。最后,以我国东部某地区实际区域电网为例,对比传统双时间尺度电压控制,验证该文所提改进策略的可行性。     

基于遗传算法的无功功率优化与控制专家系统开发

针对电力系统中无功功率优化问题建立了数学模型,利用函数连接网络将多目标问题转化为单目标无功优化问题,采用免疫遗传算法进行求解。 提出了分区分层的多变电所电压无功协调控制专家系统的设计思想。该系统具有较高优化精度的同时求解过程较为简单。     

基于区间建模的新能源电网无功优化策略

  目的  新能源发电具有间歇性和随机性,其功率为不确定性数据,会造成电网电压和频率的变化,对电力系统安全运行构成威胁。为保证大规模新能源并网后电网电压的安全,考虑新能源发电波动不确定性,提出一种基于区间建模的新能源电网无功优化策略。  方法  该策略采用区间数描述无功优化模型中的不确定参数,进而建立区间无功优化模型,采用基于优化场景的区间潮流算法求解区间潮流方程,获取状态变量区间,确定控制变量的可行性,在此基础上采用改进的粒子群优化算法求解区间无功优化模型,在粒子群算法中加入局部搜索环节和离散变量交叉处理操作以提高算法寻优能力。为了验证所提方法的有效性和优越性,分别采用IEEE 14节点和IEEE 30节点算例进行仿真计算,与自适应遗传算法和普通粒子群算法进行对比分析。  结果  仿真结果表明:与自适应遗传算法和普通粒子群算法相比,采用改进粒子群的区间无功优化策略具有更快的收敛速度,更强的寻优能力,并且可有效处理模型中离散变量。  结论  所提策略可有效解决区间无功优化问题,能保障大规模新能源并网后电网电压的运行安全。     

基于遗传算法的电网无功规划的优化

阐述了在城市电网中长期无功规划中基于遗传算法的软件设计原理,建立了城市中长期电网无功规划优化模型,用遗传算法进行寻优,最后对某一小系统用该程序求解,结果表明该算法在中长期无功规划优化中收敛性、稳定性好,具有一定工程实用价值.     

地区电网无功电压优化运行集中控制系统

地区电网无功电压优化运行集中控制系统能在确保电网与设备安全运行的前提下,从全网角度进行无功电压优化控制,实现无功补偿设备投人合理和无功分层就地平衡与电压稳定,主变分接开关调节次数最少和电压合格率最高,输电网损率最小,从而进一步提高电网调度自动化水平,提高电力系统运行的稳定性和安全性,全面改善和提高电网电压质量,降低电网损耗,提高设备出力.对该系统功能及技术方案进行了介绍.     

基于遗传算法的电网无功规划的优化

阐述了在城市电网中长期无功规划中基于遗传算法的软件设计原理,建立了城市中长期电网无功规划优化模型,用遗传算法进行寻优,最后对某一小系统用该程序求解,结果表明该算法在中长期无功规划优化中收敛性、稳定性好,具有一定工程实用价值。     

基于遗传算法的电网无功规划的优化

阐述了在城市电网中长期无功规划中基于遗传算法的软件设计原理，建立了城市中长期电网无功规划优化模型，用遗传算法进行寻优，最后对某一小系统用该程序求解，结果表明该算法在中长期无功规划优化中收敛性、稳定性好，具有一定工程实用价值。     

基于RTDS的电力系统在线无功电压优化控制评估

地区电网自动电压控制(AVC)系统已在国内外电力系统中广泛应用,但其效果与水平参差不齐,而且目前还没有某种平台对其进行定量地评估。提出利用RTDS(Real Time Digital Simulator)实时仿真系统与无功优化程序相结合的方法,模拟实际的AVC工作方式,实现对无功电压的闭环控制,从而获得对实际电网的最优无功控制方案,其结果可与实际AVC系统的控制结果互相参照,对实际AVC系统的动作策略做出对比评价和改进。仿真测试显示,基于RTDS的电力系统在线无功电压控制仿真效果良好,可为实际AVC系统控制提供良好的对比评价方案和改进意见。     

省地县三级AVC系统协调控制及实现

随着电网互联规模的扩大,对各级电网无功电压协调控制提出了更高要求。为实现区域电网无功电压的智能化控制,结合嘉兴地区电网AVC系统构架,对与省、县电网间AVC系统互联协调控制模式及实现方式进行了研究。结果表明:实际闭环协调控制应用效果,体现了省地县三级AVC系统协调控制模式对区域电网无功的优化控制及对电压质量提升的合理性、有效性。     

基于免疫遗传算法的小水电配电网无功优化

针对目前应用于电力系统无功优化的智能算法所存在的问题,提出将免疫遗传算法应用于电力系统无功优化问题的措施。免疫遗传算法是将免疫理论和基本遗传算法各自的优点相结合,不仅具有遗传算法的搜索特性,还具有免疫算法的多机制求解多目标函数最优解的自适应特性,对“早熟”问题有所改善,收敛于全局最优。最后,以安康市某区域电力系统为例对算法进行了性能测试,提出了合理的调压措施,结果表明将免疫遗传算法应用于电力系统无功优化问题可以显著降低系统网损,改善电压质量。     

计及电压稳定的含高比例光伏电源电网FACTS优化配置

高比例光伏电源接入电网后,输电电网的电压和潮流均会发生剧烈波动,从而增加了无功功率的优化难度。文章提出了一种基于自适应粒子群算法的柔性交流输电设备优化配置方法。该优化配置方法以电压稳定性最优、可用输电能力最大、综合费用最小为目标,建立优化模型,并采用基于分布熵改进的自适应粒子群算法确定最佳配置方案。此外,文章还把IEEE-30节点模型的模拟结果和某地区电网的实际光伏出力测量结果进行对比。分析结果表明,文章所提出的优化配置方法能够实现典型柔性交流输电设备的优化配置,该优化配置方法的寻优精度、速度均显著优于传统粒子群算法和遗传算法;利用该优化配置方法确定的最佳配置方案可显著提高电网电压的稳定性和输电能力,降低综合费用,具有工程实用价值。     

基于改进遗传算法的配电网无功优化

在传统无功优化模型的基础上,引入静态电压稳定裕度指标,建立了综合考虑系统有功网损最小、无功补偿容量最小和系统静态电压稳定裕度最大的配电网无功优化模型。根据节点无功2次电阻矩的大小,确定了待补偿节点以及各节点补偿容量的上下限。在基本遗传算法的基础上,对遗传操作进行了改进,提出了1种改进遗传算法。实例计算表明,采用该方法对配电网进行无功优化不仅可以降低有功网损,还能提高系统静态电压稳定性。     

华东电网自动电压控制系统网省协调控制方案研究

在大运行调度管理背景下,为适应运行需求,同时达到区域电网无功电压优化控制的效果,结合工程实例,研究了区域电网自动电压控制（AVC）系统的网省调协控制方案,详细介绍了华东电网的方案。通过研究500 kV主变压器低压侧无功直控和中压侧无功协调模式,提出了网省AVC系统的功能和控制要求,并对网省AVC系统的数据通信流程作了详细描述。该方案能提高网调对500 kV电网的控制能力,兼顾500 kV、220 kV电网间无功的合理流动,实现多电压等级的全局无功优化,对具备一定条件的电网调度中心具有很好的参考借鉴作用。