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基于遗传算法的电力系统无功优化研究 (2011年)

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简介:
本研究探讨了利用遗传算法对电力系统的无功功率进行优化配置的方法,旨在提高电网运行效率和稳定性。通过模拟自然选择过程,该方法寻求最优或近似最优解以减少网络损耗并增强电压质量。论文发表于2011年。 在总结了电力系统无功电压优化的常用方法后,我们建立了一个以网损、电压质量和无功潮流分布为目标函数的数学模型。接着对基本遗传算法进行改进,并将其应用于IEEE30节点系统的验证中。测试结果显示,改进后的遗传算法有助于解决无功电压优化问题。

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客服
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  • (2011)
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    本研究探讨了利用遗传算法对电力系统的无功功率进行优化配置的方法,旨在提高电网运行效率和稳定性。通过模拟自然选择过程,该方法寻求最优或近似最优解以减少网络损耗并增强电压质量。论文发表于2011年。 在总结了电力系统无功电压优化的常用方法后,我们建立了一个以网损、电压质量和无功潮流分布为目标函数的数学模型。接着对基本遗传算法进行改进,并将其应用于IEEE30节点系统的验证中。测试结果显示,改进后的遗传算法有助于解决无功电压优化问题。
  • 改良量子
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    本研究提出了一种改进的量子遗传算法应用于电力系统的无功功率优化问题,以提高系统的运行效率和稳定性。 在信息技术领域,电力系统的无功优化是一项至关重要的技术。这项技术旨在通过调整系统中的无功功率分布来确保其安全、经济运行,并降低网络损耗及提高电压质量。《基于改进量子遗传算法的电力系统无功优化》一文提出了一种新的方法——即使用了改进量子遗传算法(IQGA),并详细探讨了该方法的应用效果。 电力系统的无功优化问题属于典型的多变量和非线性约束条件的问题,其复杂度在于同时包含连续与离散变量。随着电网规模的扩大以及大规模联网的需求增加,这一技术变得愈加重要。自20世纪60年代Dommel 和 Tinney提出的最优潮流算法被广泛应用以来,无功优化问题就一直是电力工程师关注的重点。 文中提到的关键概念包括:改进量子遗传算法(IQGA)、电力系统、量子比特和群体灾变策略。这反映了文章的核心研究内容与创新点所在。其中,量子遗传算法是一种启发式搜索技术,它模仿了量子计算中的量子位(qubits)及门操作来解决优化问题,并因其独特的编码方式能够在保持种群多样性的同时加速收敛过程。 文中详细介绍了IQGA的三个主要改进之处:一是运用量子比特对控制变量进行编码以表示可能的状态叠加;二是利用个体信息更新量子门,从而加快算法速度;三是采用群体灾变策略防止过早陷入局部最优解。此外,为了验证该方法的有效性,作者进行了IEEE 6节点和30节点系统的实验,并与多种传统算法如线性规划、复合形法等进行比较。结果显示IQGA在全局寻优能力和收敛效率上均有显著优势。 文章最后提到这项研究得到了国家自然科学基金的支持。此项目旨在资助基础和技术应用的研究工作,推动科学技术的进步与发展。 综上所述,《基于改进量子遗传算法的电力系统无功优化》一文提出的方法具有以下创新之处: 1. 使用量子比特编码增强了搜索过程中的种群多样性。 2. 利用最优个体信息更新量子门以加速收敛速度。 3. 采用群体灾变策略避免早熟,提高全局寻优能力。 4. 实验结果证明了该方法在电力系统无功优化中的实用性和优越性。 这项研究不仅为电力系统的无功优化提供了一种新的有效途径,也为量子遗传算法的应用开辟了新领域。
  • 采用程序
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    本程序利用遗传算法有效解决电力系统的无功功率优化问题,旨在提高电网运行效率和稳定性,减少能源损耗。 基于遗传算法的电力系统无功优化程序非常有用。
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    本研究运用遗传算法对电力系统的无功功率进行优化配置和控制,旨在提高系统稳定性及经济性。通过仿真验证了方法的有效性和优越性。 遗传算法可以用于计算无功优化,并且能够顺利运行。有详细的解释和良好的框架架构。
  • 中模糊模型与
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    本研究聚焦于电力系统的模糊无功优化问题,构建了新的数学模型,并提出高效的求解算法。旨在提升电网运行效率和稳定性。 电力系统无功优化的目标是在确保电力系统的安全稳定运行的基础上,通过调整系统中的无功功率分布来实现经济运行。合理的无功功率分配对于减少能量损耗、提高传输能力和改善电压质量至关重要。然而,在实际操作中由于电力系统的复杂性和外部环境的不确定性(如负荷波动和发电出力的随机性),使得无功优化问题具有模糊性和不确定性。 为应对这些问题,研究人员提出了基于模糊集合理论的多目标无功优化模型。这种理论由Zadeh在1965年提出,它允许用介于0到1之间的数值来表示元素对模糊集合的隶属程度,非常适合处理含糊和不确定性的场景。通过这种方式可以量化电力系统中的模糊因素以及不确定性信息,并将其融入优化模型中。 建立的无功优化模型包括多个等式与不等式的约束条件,以反映系统的运行限制。其中等式通常描述功率平衡问题,而不等式则涉及线路载流量、电压稳定性和设备操作范围的要求。这些约束确保了得到的最佳解在实际应用中的可行性及理论上的最优性。 为了精确确定并调整模型内的隶属函数,研究中使用了功能链接网络(FLN)。这是一种多层神经网络技术,能够通过学习样本特征来有效建模模糊集的隶属度。这种定义和调优对于优化结果的质量至关重要。 在求解无功优化问题时采用遗传算法作为主要工具。该方法模仿自然选择机制进行搜索,并通过对一组候选方案(种群)执行选择、交叉及变异操作,逐步逼近最优解决方案。与传统方式相比,它具有更强的全局寻优能力且不易陷入局部极值陷阱。 为了验证所提出的方法的有效性,研究人员利用IEEE-6节点系统进行了实验测试。该模型包括六个母线和九条输电线路,并能较好地模拟实际电力系统的特性。通过在这一简化框架内实施模糊多目标无功优化方案并取得理想结果证明了其应用潜力。 综上所述,这项研究结合使用了模糊集理论、功能链接网络以及遗传算法来解决复杂且不确定的电力系统无功功率分配问题,并展示了模型与方法的实际效果和价值。这不仅丰富和发展了相关领域的知识体系,还为未来智能电网优化提供了新的思路和技术支持。
  • 机组火_Matlab应用
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    本研究运用遗传算法通过Matlab软件进行仿真计算,探讨了如何优化火力发电厂中的机组运行状态,以达到能耗最小化和效率最大化的双重目标。 遗传算法是一种模拟自然选择和遗传机制的全局优化技术,在20世纪70年代由John H. Holland提出。它在解决复杂优化问题方面表现出强大的搜索能力和全局收敛性,尤其适用于多模态、非线性和约束优化问题。本段落将深入探讨如何使用MATLAB实现遗传算法,并以火力发电厂的优化模型为例进行详细阐述。 遗传算法的基本流程包括初始化种群、选择、交叉和变异等步骤。在火力发电模型中,种群可以代表不同的运行策略或参数设置,每个个体对应一个可能的解决方案。初始化时,随机生成一定数量的个体作为初始种群。 选择操作是遗传算法的核心部分,它模拟了自然界中的“适者生存”原则。MATLAB中常用的选择方法有轮盘赌选择、锦标赛选择等。在火力发电优化问题中,选择的目标是最大化发电效率或最小化燃料消耗,因此适应度函数应根据这些目标来定义。 交叉操作用于生成新的解决方案,通过组合两个父代个体的部分特征实现。MATLAB提供了多种交叉策略,如单点、多点和均匀交叉等。在火力发电模型中,可以选择对某些关键参数进行交叉以探索不同运行策略的组合。 变异操作是为了保持种群多样性并防止早熟现象的发生,在一定概率下随机改变个体的部分基因。对于火力发电厂模型而言,这可能涉及调整燃烧参数、负荷分配或其他运行条件等。 接下来需要构建火力发电模型。该过程涉及到锅炉效率、涡轮机性能、燃料类型以及环境条件等多个因素的影响,这些可以通过物理模型或经验公式来描述。在MATLAB中可以建立相应的函数或系统模型以模拟上述过程,并将其与遗传算法框架结合使用。 优化过程中,遗传算法会不断迭代通过选择、交叉和变异操作生成新的种群直至满足预设的终止条件(如达到最大迭代次数或适应度阈值)。最终得到最优个体将提供最佳火力发电策略方案。 MATLAB提供了Global Optimization Toolbox工具箱,其中包含遗传算法和其他多种优化算法功能,为实现该过程提供了便利。用户可以根据实际需求配置遗传算法的各种参数设置,例如种群大小、交叉概率和变异概率等数值设定。 利用MATLAB实现的遗传算法在解决火力发电厂优化问题时能够有效地寻找最佳运行参数组合从而提高发电效率并减少燃料消耗量。通过理解掌握遗传算法的基本原理及其在MATLAB中的具体应用方法,工程师们可以将其应用于其他领域的优化任务中以支持更高效智能地决策制定过程。
  • 模拟退火钢桁架结构设计2011
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    本研究运用遗传模拟退火混合算法对钢桁架结构进行优化设计,旨在提高结构性能及经济性。发表于2011年。 本段落结合遗传算法(GA)的全局寻优性能强与模拟退火算法(SA)的局部搜索能力强的优点,提出了一种用于钢桁架结构离散变量优化设计的遗传模拟退火算法(SAGA)。通过以十杆桁架为例进行数值实验,并与其他优化方法进行了比较。结果表明,遗传模拟退火算法的寻优概率达到100%,平均进化代数为35代,其稳定性和求解效率均优于改进后的遗传算法。实验结果显示,在整体搜索的同时采用退火操作进行局部搜索能够提高该算法的局部搜索能力,并有效克服了传统遗传算法迭代缓慢的问题。因此,将此方法应用于钢桁架离散变量优化设计中具有显著优势。
  • 程序
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    本程序采用遗传算法对电力系统进行无功功率优化,旨在提高系统的稳定性与效率,减少能耗损失。 基于遗传算法的无功优化对于初学者来说是一个比较合适的选择。
  • 矩阵编码2011
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    本研究探讨了矩阵编码遗传算法在优化问题中的应用,通过创新的编码方式提高了算法效率和解的质量。文章发表于2011年。 本段落分析了遗传算法在求解矩阵函数中的局限性,并提出了一种基于矩阵编码的改进型遗传算法。文中详细定义了该算法的选择算子、交叉算子以及变异算子,编写了这些操作对应的Matlab函数代码。通过仿真实验验证,这种方法能够确保矩阵染色体结构的完整性,在提高计算速度的同时也提升了优化精度。实例证明,这种新方法在处理二矩阵变量函数时具有显著优势。
  • .zip_节点_配网改进_应用
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    本项目探讨了在配电网中运用遗传算法进行节点无功优化的方法,旨在提高电力系统的效率和稳定性。通过仿真研究,验证了该方法的有效性和优越性,为实际工程中的系统改善提供了理论依据和技术支持。 配电网69节点电力系统的无功优化采用遗传算法进行研究。