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摘 要

电力行业是我国国民经济成长过程中最重要的根柢能源工业，各行各业的发展离不开电能的供给。因此，对电网规划方法进行研究很有必要，然而电力传输网络的规模在不断扩大，约束条件也变得极为复杂，如何规划电力传输网络面临着巨大的挑战。

粒子群算法源于对鸟系社会的研究，模拟了鸟类的捕食过程，粒子利用记忆和反馈机制，通过不停地对其他粒子和自身的适应度值做对照、更新替换找到种群最优解，或者找到较优解。这种算法具有较高的搜索概率和较快的收敛速度，在解决关于输电网络规划设计这一类非线性问题上具有很好的作用。

本文首先对粒子群算法进行了研究学习，介绍了粒子群算法的基本原理以及计算过程等相关知识，论述了它在输电网络扩展规划中的应用情况。然后，详细介绍了电网规划模型，并且建立了以最小投资和网络损耗费用之和为目标函数的静态经济性数学规划模型。最后，针对IEEE-6节点系统进行电网规划，使用MATLAB软件编写计算程序，用最终获得的运行成果验证了粒子群算法在电网规划中的可行性。

关键词：电网规划 粒子群算法 IEEE-6节点系统

Application of particle swarm optimization algorithm in

power grid planning

Abstract

The electric power industry is the most important basic energy industry in the development of national economy, and the development of all walks of life can not be separated from the power supply. Therefore, the study of the power network planning method is necessary. However, the scale of power transmission network continues to expand, constraint condition has become extremely complex, how to plan the power transmission network is facing enormous challenges.

Particle swarm algorithm source in the study of bird community, to simulate the birds of prey of particles using memory and feedback mechanism, through continuous of other particles and their adaptation degree values comparison, update, find the optimum solution of the population, or to find a better solution. This algorithm has a higher search probability and a faster convergence rate, and it has a very good effect on solving the nonlinear problem of transmission network planning and design.

In this paper, the particle swarm optimization algorithm is studied, the basic principle of particle swarm optimization algorithm and calculation process are introduced, and its application in transmission network expansion planning is described. Then, the power network planning model is introduced in detail, and a mathematical programming model is established for the objective function of the sum of the minimum investment and the network loss cost as the objective function. Finally, the grid planning for the IEEE-6 node system, using MATLAB software to write the calculation program, using the final results to verify the feasibility of particle swarm optimization algorithm in power grid planning.

Key Words:Transmission Network Planning;Particle Swarm Optimization;IEEE-6 system

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 电网规划国内外研究 1

1.2.1 模拟退火算法 2

1.2.2 遗传算法 2

1.2.3 蚁群算法 3

1.2.4 禁忌搜索法 3

1.3电网规划研究前景 3

1.4 本文所做工作 3

第二章 粒子群优化算法 5

2.1 粒子群算法原理 5

2.2 粒子群算法参数设定 6

2.3 粒子群算法基本流程 6

第三章 配电网络的规划模型 9

3.1 电网规划的背景 9

3.2 电网规划的原则 9

1.可靠性 9

2.安全稳定性 9

3.灵活性 9

4.经济性 9

3.3 电网规划的模型 10

3.3.1 电网规划模型要素 10

3.3.2 电网规划模型分类 10

第四章 基于粒子群算法的电网规划 12

4.1 构建电网模型 12

4.2 算法流程 13

4.2.1 检验连通性 13

4.2.2 优化适应度 13

4.2.3 参数选择 14

4.2.4 收敛性条件 14

4.3 粒子群电网规划算法 14

第五章Matlab算例分析 16

5.1 IEEE-6算例 16

5.2 算例分析 18

5.2.1 matlab计算流程步骤 18

5.2.2 程序分析 18

5.2.3 结果分析 21

第六章 总 结 24

参考文献 25

致 谢 29

第一章 绪 论

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