VR彩票重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要输电网络扩展规划是一个非常复杂的大规模非线性组合优化问题,合理的输电系统结构是电力系统安全、可靠、经济运行的物质基础。随着电网规模的日益扩大,输电系统的决策变量的维数迅速增大,规划问题也变得越来越复杂。传统的数学优化组合方法耗时长,效率低。蚁群算法是一种新兴的用于解决组合最优化问题的高效的元启发式搜索技术,具有较强的鲁棒性、优良的分布式计算机制、易于与其他方法结合的特点,目前已经在许多优化问题中得到了成功应用。本文介绍了电网规划的研究现状,对现有的规划方法进行了总结。重点介绍了蚁群算法的原理和基本模型以及蚁群算法的具体实现,并分析了蚁群算法的优缺点。针对蚁群算法的缺点,介绍并分析了现有的一些改进算法( 如蚁群系统( ACS) ,最大最小蚁群系统( M M AS) 等等) ,并提出了自己的改进算法,该算法是在基于蚁群系统( ACS) 的基础上进行了改进,提出了一种新的局部更新策略,使得局部更新更有效更强健,同时采用动态的口值和信息素白适应调整策略,扩大了可行解的范围,有效抑制收敛过程中的停滞现象,提高了蚁群算法的求解性能。同时蚁群算法 电力,总结了蚁群算法的改进方法。本文提出了一种动态输电网优化规划模型,该模型考虑了‘ N .1” 静态安全约束下的扩展规划,并引入了‘ ‘ N .1” 安全检验和故障排序,大大降低了计算机程序的计算量。

同时,将本文改进的蚁群算法应用到动态电网优化规划中,并通过IEEE.6节点系统的仿真取得了满意的结果。关键词:动态输电网,蚁群算法,局部更新策略,旅行商问题重庆大学硕+学位论文英文摘要ABSTRACTTransm i ssi on netw orkexpansi on pl anni ngi savery com pl excom bi nati onopti m i zati on probl em ,w hi chi sl arge—scal eand nonl i near,and reasonabl e transm i ssi onsystems缸uctl l re i s them ateri al foundati on for thepow er systemtooperate、析t11 safety、rel i abl e and econom i c ci rcul ati on.W i th thegrow i ngscal e of thegri d,thedi m ensi on ofthe deci si on vari abl erapi dl y i ncreasi ng,the pl anni ng probl emi sbecom i ng i ncreasi ngl ycom pl ex.Com pari ng、析t11thetradi ti onal m ethods,w hi ch of m athem ati cal opti m i zati oncal cul ate、析mm ore ti m e and l oweffi ci ency,Ant Col ony Al gori thmi s an effi ci entheuri sti c searchtechnol ogy to sol ve com bi natori al opti m i zati on probl em s.It hasstrongrobustness蚁群算法 电力,w el ldi stri buted cal cul ate system ,and easytocom bi ne、析tl lotheral gori thm .N owi t has beensuccessful l yused i nm any opti m i zati on probl em s.Inthi spaper,theresearchsi tuati on oftransm i ssi on netw orkpl anni ngi si ntroduced,andtheexi sti ngm ethods ofpl anni ngare sum m ari zed.Thetheoryand them odel of antcol ony algorithm ,asw el lalgorithmareem phati cal l y i ntroduced.M eanw hi l e,i t i sanal yzesof theadvantagesanddi sadvantagesof Ant Col ony Al gori thm .W ei ntroduced andanal yzeda num ber ofi m provem entsofexi sti ng al gori thm s( suchas antcol ony system ( ACS) ,m ax-m i nantsystem ( M M AS) andSOon) .W e i m provedthe cl assi cal ACObased onthe AntCol onyas thespeci fi c i m pl em entati onof antcol onySystem ( ACS) ,proposeda newl ocal updati ngrul e that m ake themm ore effi ci ent andand 8.11adapti ve strategyofpherom one.Bythose,thearea of feasi bl e sol uti ons W as expanded.Thi sm ethod i s abl e to restrai nrobust,w hi l e used the val ue ofdynam i cstagnati on duri ngthe i terati onprocess effecti vel y, andenhance thecapabi l i tyof search.W e sum m edupthe antcol ony al gori thmtoi m provethem ethod.Thi spaper presentedadynam i c program m i ngm odeltoopti m i zethesuppl y gdd,the m odel takes i nto account” N 一1” stati csecuri tyconstrai ned theexpansi onofpl anni ngand the i ntroducti on of the’ tN 一1¨ faul ttesti ngand faul tsorti ng,greatl yreduced thecom puter programforcal cul ati ngthe am ount.At the sam eti m e,thi sarti cl ei m provedant col ony al gori thmappl i ed to thedynam i c opti m i zati onof thepl anni ng鲥d,andIEEE- 6 nodesystemsi m ul ati on hasachi evedsati sfactoryresul ts.Key w ords:D ynam i c Transm i ssi onN etw orks,Ant Col ony Al gori thm ,Local U pdati ngRul e,Travel i ngSal es M anProbl emⅡ学位论文独创性声明文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:≥。口夕,≯· 2舌签字日期:力铊吁.牛多。学位论文使用授权书本人完全了解重庆大学有关保留、使用学位论文的规定。本人完全同意《中国博士学位论文全文数据库、下简称“ 章程") ,愿意将本提交中国学术期刊( 光盘版)据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》以及《重庆大学博硕学位论文全文数据库》中全文发表。《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》可以以电子、网络及其他数字媒体形式公开出版,并同意编入CN KI《中国知识资源总库》,在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播,同意按“ 章程’ ’ 规定享受相关权益和承担相应义务。本人授权重庆大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可以公开论文的全部或部分内容。作者签名: 翻车导师签名: 冲乞寸泉砂州7年叶月;。日备注:审核通过的涉密论文不得签署“ 授权书一,须填写以下内容:该论文属于涉密论文,其密级是——,涉密期限至——年一月一日。说明:本声明及授权书:l 逝装订在提交的学位论文最后一页。红钆1埘,乙勃泉:◇J名厶、签节凇叶作:文名论签位师学导重庆大学硕士学位论文1绪论1绪论1.1研究背景及意义近年来,随着我国国民经济的发展及人民生活对于电力需求的不断增长,电力系统已经较难满足日益增长的负荷要求,需要对其进行新建和改造。

VR彩票由于电网的建设涉及大量投资,决策失误除了会影响电力系统安全运行以外,还会造成巨大的经济损失,所以,网络的扩建和改造成为电力系统规划中极其重要的一部分。近年来,电力网络规划工作在国内外都受到日益广泛的重视。输电网络扩展规划问题是一个非常复杂的组合优化问题,由于具有时变性、离散性、非线性及随机性,求解相当复杂。所以对其进行合理、优化的规划是整个电力系统健康发展的基础,属于电网规划中极为重要的一环,也是从根本上消除阻塞问题、保证电力市场充分、公平竞争的关键措施。输电网规划直接决定了电源发出的电能是否可以安全经济可靠地送到负荷,因此,对于输电网规划的深入研究不仅对我国电力系统的良好运行,更对于社会的稳定以及国民经济快速、健康的发展都有着积极作用。蚁群优化(ant col ony opti m i zati on,简称ACO ) 算法是模拟自然界中真实蚁群的觅食行为而形成的—种模拟进化算法,是20世纪90年代意大利的M .Dori go等学者提出的。蚁群算法具有较强的鲁棒性,优良的分布式计算机制,易于与其它方法相结合等优点。正反馈有助于快速发现较好的问题解;分布式计算避免了在迭代过程中早熟现象的出现;贪婪启发式搜索的运用则使搜索过程中较早发现可接受解成为可能,缩短了搜索时间。

蚁群算法成功地应用于求解一系列N P完全的组合优化问题,如:旅行商问题、二次分配问题、车辆寻路问题和图着色问题等等,已经逐步地渗透到多个应用领域。相对于其它算法蚁群算法 电力,蚁群算法显示出一定的优越性,有非常大的应用前景,但是蚁群算法理论基础尚未完善,有待进一步研究。因此,本课题对于输电网规划方法的发展和蚁群算法的应用,都有着重要的意义。本文根据要求建立了动态电网优化规划的直流潮流数学模型,对蚁群算法进行了改进,并将改进的算法应用到输电网规划中,使蚁群算法在输电网规划中的应用在理论上得到进一步发展。1.2电网规划研究现状1.2.1电网规划概述电力工业是一个投资密集和一次能源消耗最大的行业,它对整个国民经济的发展有着巨大的影响。电力系统是电力工业的具体体现,为了满足日益增大的电重庆人学硕士学位论文1绪论力需求,必须不断扩大电力系统的规模,因此,电力系统面临着日益繁重的规划任务。规划的失误会给国家建设带来不可弥补的损失,反之,一个合理的电力系统规划方案可以获得很大的经济效益和社会效益。在电力系统中,电网除了担负着将电源与用户联系起来的任务以外,还将自身系统与邻近区域电力系统联结起来,所以,电网规划在整个电力系统规划中起着非常重要的作用,直接关系到电源发出的电能否及时送出,以及电力系统供电的安全性及经济性能否实现。

其任务是根据规划期间的负荷增长及电源规划方案确定相应的最佳电网结构。电网规划所要达到的目标是寻求最佳的电网投资决策以保证整个电力系统的长期最优发展,进行电网规划的基本原则是在保证将电力安全可靠地输送到负荷中心的前提下,使电网的建设和运行费用最小。这里的可靠性要求包括( 王锡凡,1990) 或f孙洪波,1996) :①正常运行要求:在电力系统设备完好的情况下,保证各项运行指标,如线路输送功率、发电机出力、系统电压水平和稳定储备系数等在给定的允许范围内。②安全运行要求:在某些设备故障、检修或者负荷波动的情况下,满足给定的供电可靠性要求。电网规划的主要方面在于网架规划,目的是根据费用最小原则,确定扩建线路的类型、时间及地点,保证可靠地将电能由发电厂送到负荷。这是一个系统优化的问题( 王秀丽,王锡凡,1995) 或( 孙熹,王秀坤,刘业欣蚁群算法 电力,张名举,2003) 具有以下特点:1) 离散性:线路是按整数的回路架设的,所以规划决策值必须是离散的或者整数的。2) 动态性:对于长期规划来说,网架规划不仅要满足规划年限内的各项指标要求,还要考虑到今后网络的发展以及网络性能指标的实现,所以在规划时要考虑各阶段之间的联系和整个规划期的要求。

VR彩票3) 非线性:线路电气参数与线路功率及网损等费用的关系是非线性的。4) 多目标性:规划方案除了考虑经济、技术上的要求以外,还需要考虑社会、政治以及环境等因素。5) 不确定性:电网规划是以未来电力系统的发展条件如电源和负荷的发展水平为基础的,由于负荷预测和设备有效度等各项本身均存在显著的不确定性,再加上国家政策调整、社会经济发展、人口变动和环境变化等因素影响,规划具有很大的不确定性。因此,输电网络规划本质上是一个动态的非线性整数规划问题,在形成电网规划时,原则上可以分为静态( 单阶段) 电网规划和动态( 多阶段) 电网规划两个子问2重庆大学硕士学位论文1绪论题。静态规划只对未来某一负荷水平年的电网接线方案感兴趣,不考虑接线方案的过度问题,因而又称为水平年规划。当规划时期较长时,需要将其分为几个水平年,并考虑各水平年规划方案的过度问题。在这种情况下,必须逐年确定何时、何地新建一批输电线路,这种规划称为长期规划或者动态规划。电网优化规划的主要模型包括( 贺国庆,2006) :①静态模型在静态规划过程中蚁群算法 电力,根据可靠性和经济性指标的处理方法,电网规划模型又可分为经济性模型和可靠性模型两类(牛辉,程浩忠,张焰等,2000)。

1)经济性模型经济性模型又分为无明确目标函数的规划模型和以明确的经济性指标为目标函数的模型两种类型a.无明确目标函数的规划模型在最初的传统启发式方法( 如逐步加线法、逐步减线法等) 中,没有明确的目标函数,而是将两路投资等隐含目标与线路的有效性指标相结合,规划运算过程结束的原则是网络中没有冗余线路或网络中没有过负荷线路。模型以隐式的直流潮流方程为约束,具有简单、易于计算等特点。b.以明确的经济性指标为目标函数的模型该类模型以网络投资费用、设备折旧费用和电能损耗费用等经济性指标之和为目标函数,其中应用最广泛、最为大家所接受的是“ 水平年电网规划数学模型”该模型以预测的某一规划水平年的负荷水平为己知条件,以待选线路为决策变量,以线路建设投资和系统运行费用为目标函数。根据具体情况,可以增或减一些经济性指标,作为目标函数。根据约束条件的不同,这类模型又可以进一步分为直流潮流模型( DC) 模型、运输( transportati on) 模型、混合( hybri d) 模型和分离( di sj uncti ve)模型。( 1) 直流潮流模型要求规划网络安全满足直流潮流约束,包括全网( 现有和待扩建) 各节点功率守恒,即满足KCL方程:全网电压满足KVL方程;各条支路潮流限制;各电源出力满足上下限等。

VR彩票对待选线路而言,只有当其被选中( 对应决策变量墨=1) 时,才满足KVL方程;未被选中( 对应决策变量x,=0) nO ,其内潮流应为O 。即待选线路的KVL约束为非线性。因而该模型是一个约束较完备的混合整数非线性规划模型,是目前应用较为广泛的一种模型,但求解有难度。( 2) 运输模型该模型只考虑各节点的功率守恒( ⅪⅣ) ,而忽略各支路应满足的电压平衡方程( KVL) 。由于忽略...