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摘 要

本文详细介绍电力系统有功优化的内容及其种类，之后建立了经典法有功优化数学模型。在此基础上，运用导纳矩阵法、阻抗矩阵法计算有功网损微增率，对经典有功优化计算公式进行详细地推导，同时对阻抗矩阵法提出简化算法。其次推导了有功优化迭代计算公式，将各有功网损微增率算法用于有功优化计算。最后经过几个系统算例的计算分析，验证文章工作的正确性和实用性。论文后半部分研究了遗传算法在电力系统中的应用。文章首先对遗传算法的基本理论进行了详细的阐述，然后基于遗传算法，提出了一种改进型遗传算法提高寻优能力。并以电力系统有功经济调度为背景，验证了该算法的有效性。

关键词：电力系统； 网损微增率； 有功优化； 经典法； 遗传算法

Study on active power economic scheduling algorithm of power system

Abstract

This paper first introduces the content and classification of active power optimization in power system and then establishes the mathematical model of the classical method.On this basis, the admittance matrix method and impedance matrix method are used to calculate the micro-increase rate of active power loss.Secondly, the iterative calculation formula of active power optimization is derived.Finally, the correctness and practicability of this paper are verified by several examples.The second half of the thesis studies the application of genetic algorithm in power system.This paper first elaborates the basic theory of genetic algorithm, and then proposes an improved genetic algorithm based on genetic algorithm to improve the searching ability.The effectiveness of the algorithm is verified by an example against the background of active power economic dispatching in power system.

Key words: power system;Slight increase rate of network loss;Active power optimization;The classic method;Genetic algorithm.

目 录

第一章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 电力系统有功优化研究现状 1

1.3 本文的主要工作 1

第二章 电力系统潮流计算 3

2.1 引言 3

2.2 节点导纳矩阵的形成 3

2.3 电力系统潮流计算 5

2.3.1 牛顿-拉夫逊法 7

2.3.2 P-Q分解法 12

2.4 本章小结 13

第三章 经典法有功优化 14

3.1 引言 14

3.2经典方法主动优化模型 15

3.3 有功网损微增率求法 16

3.3.1 网损微增率算法概述 16

3.3.2 导纳矩阵法 17

3.3.3 阻抗矩阵法 20

3.4 经典有功优化算法 22

3.5 本章小结 23

第四章 基于遗传算法的有功优化 24

4.1 引言 24

4.2 遗传算法 24

4.2.1 概述 24

4.2.2 遗传算法基本方法 25

4.2.3 遗传算法基本特点 29

4.3 遗传算法的改进措施 30

4.3.1 禁忌搜索算法简介 30

4.3.2 改进遗传算法基本步骤 31

4.4本章小结 32

第五章 结论与展望 33

致 谢 34

参考文献 35

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

我国是一个人口大国，每年的耗电量巨大，并且目前我国还是以火力发电为主。优化发电调度方式能够有效地降低电力工业能耗。所以研究对电力系统的有功优化方式是很有价值的。

随着国民经济的发展，我国电力工业规模日趋壮大。在此背景下，电力系统调度面临很多的挑战，例如：系统负荷峰谷的悬殊调节；负荷的不确定性对于电力系统稳定性的挑战；发电与用电在时间与空间上的差异性等。电力工作者在已有技术水平的基础上，提出了很多电力系统调度算法。例如：Dantzig-Wolfe分解法、拉格朗日松弛法等方法，这些算法为电力系统调度研究提供了坚实的基础。这些算法也推动了运行调度领域的研究与发展，有利于大型电力系统工程的实际应用。但是随着市场机制的引入，节能减排政策的出台以及特高压电网的建设等，现行调度方式开始出现局限性，不能很好地满足系统需求。因此，对于新型的电力系统有功经济调度方式研究是行业发展的迫切需要。电力系统有功经济调度的研究，有利于提高电力系统运行的可靠性、安全性、经济.

1.2 电力系统有功优化研究现状

电力损耗给行业和其他经济部门造成了不可估量的损失。1979年以来，电网电压水平不断提高，有功补偿设备容量与新一代设备容量基本持平。但仍存在一些问题，如电网负荷轻影响设备的安全运行，负荷重也影响用户的正常生活。此外，随着电力系统的发展，电网规模的增大，电压问题变得越来越复杂，电压崩溃发展成全网事故的可能性也越来越大。因此，电力系统的电能质量需要要全面提高。电力系统有功优化可以合理使用电压和有功调节手段,提高电压和有功功率的调节能力,提高电网的电压合格率,保证电能质量,并使电力部门和用户的操作指标的整体设备达到最佳状态。

有功优化虽然可以提高电能质量，解决电力系统安全经济运行中的一些矛盾，但也存在很多问题如有功电源点缺乏的问题，有功优化控制的问题，动态有功优化的问题，负荷变化的问题。

1.3 本文的主要工作

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