基于智能算法的主动配电网自愈及调度优化研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目基于智能算法的主动配电网自愈及调度优化研究作者姓名赵立儒学科专业控制理论与控制工程指导教师吴忠强2015年5月I中图分类号：TP273学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于智能算法的主动配电网自愈及调度优化研究硕士研究生：赵立儒导师：吴忠强申请学位：工学硕士学科专业：控制理论与控制工程所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学IIADissertationinControlTheoryand

2、ControlEngineeringOPTIMIZATIONRESEARCHFORSELF-HEALINGANDDISPATCHINACTIVEDISTRIBUTIONNETWORKBASEDONINTELLIGENTALGORITHMbyZhaoLiruSupervisor:ProfessorWuZhongqiangYanshanUniversityMay,2015III燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于智能算法的主动配电网自愈及调度优化研究》，是本人在导师指导下

3、，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于智能算法的主动配电网自愈及调度优化研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校

4、保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。√(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日IV摘要摘要近年来，世界各国相继出台相关政策大力支持可再生清洁能源的发展，其中以风力发电、光伏发电产业的发展尤为迅猛。风光发电一般以分布式接入配电网，将配电网从被动的电能接受方变为主动可控的电能消纳与输出方，即含有可控分布

5、式电源的主动配电网。本文采用智能算法：遗传算法、Q学习算法、萤火虫算法等解决主动配电网面临的一些问题。研究含分布式电源与无功补偿的主动配电网自愈优化问题。结合配电网的发展情况，将分布式电源与无功补偿装置引入到配电网中，建立了含分布式电源以及静止无功补偿器的潮流计算模型。该模型以自愈后网络的损耗最小为目标，能够在实现故障自愈的同时保证网络的损耗最小。主动配电网的自愈通过网络重构实现，重构算法采用改进的遗传算法。为适应重构自愈问题，对遗传算法进行改进，采用十进制与二进制混合编码策略；结合配电网的环网特性设计染

6、色体提高算法效率；采用特殊的初始化、交叉和变异操作提高算法的可行性；采用云模型优化交叉率和变异率，提高算法的收敛性。通过仿真验证了所提模型与算法对于主动配电网自愈优化的有效性。研究含间歇性能源及考虑其可靠性指标的主动配电网调度优化问题。风光以分布式引入到主动配电网中，考虑到间歇性能源对有功调度的影响，建立了包含风光发电，燃煤机组和变动负荷的调度模型。该模型考虑了风光发电的可靠性，建立了惩罚函数和满意度评价指标，同时该模型以经济费用和污染气体排放量为多目标求解有功调度问题。算法上采用Q学习算法获得Paret

7、o-front非劣解集，提高了系统在线学习能力，采用基于模糊的解析算法从Pareto-front非劣解集中找到实际操作的参考解。通过仿真验证了模型与算法的有效性，结合仿真结果阐明了满意度与可靠性之间的关系。研究含储能系统的主动配电网调度优化问题。主动配电网中风力发电固有的间歇性与波动性会给电网造成很大的冲击，对此在主动配电网中引入储能系统平滑功率的波动。建立了风力发电、储能系统与周期性变化负荷的数学模型，以平滑风力发电与储能系统的混合毛出力或混合净出力为目标函数。算法上采用一种搜索速度V燕山大学工学硕士学

8、位论文快，可调参数少，并采用精英策略改进的萤火虫算法解决含储能系统的主动配电网非线性多耦合调度优化问题。仿真验证了储能系统能够有效的缓解风力发电带来的功率波动，并能够分别平滑混合毛出力和混合净出力。关键词：主动配电网；故障自愈；有功调度；遗传算法；Q学习；萤火虫算法；分布式发电；可再生清洁能源VIAbstractAbstractRecently，governmentsaroundtheworldmadenewplantstos