基于GIS的配電網(wǎng)無功優(yōu)化的研究與應(yīng)用.pdf

1、地理信息系統(tǒng)(GIS)是集計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪學(xué)、信息和管理科學(xué)于一體的一項(xiàng)新興技術(shù)。正是由于GIS系統(tǒng)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和空間分析功能，它已經(jīng)被應(yīng)用到了配電網(wǎng)管理中，并成為配電自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。而且隨著電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問題越來越受到重視，無功優(yōu)化成為配電自動(dòng)化應(yīng)用中迫切需要解決的問題。 本文研究內(nèi)容屬橫向課題“配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)”的一部分。研究的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)基于地理信息系統(tǒng)的配電網(wǎng)無功優(yōu)化高級(jí)功能模塊的開發(fā)。本文的主要研究如

2、下： 基于國產(chǎn)SuperMap Objects 5開發(fā)平臺(tái)，結(jié)合GIS組件和高級(jí)可視化編程語言Visual C＃開發(fā)了配電GIS系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)GIS的所有基本功能，包括：縮放、鷹眼、管理海量空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)等，同時(shí)對(duì)SCADA數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示和保存，具有較高的實(shí)用性。 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫沁M(jìn)行潮流計(jì)算的基礎(chǔ)，本文重新規(guī)定了節(jié)點(diǎn)的形成規(guī)則，結(jié)合深度優(yōu)先和廣度優(yōu)先搜索方法形成了新的拓?fù)浞治龇椒?。通過對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行必要的合并形成了新的網(wǎng)絡(luò)拓

3、撲結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上采用了適合配電網(wǎng)的高效、實(shí)用的前推回代算法進(jìn)行潮流及網(wǎng)損計(jì)算，計(jì)算效率高，收斂性能好。 建立了綜合考慮網(wǎng)損、電壓越限及電容器的投資費(fèi)用為最小的符合實(shí)際配電網(wǎng)的無功綜合優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。 在基本遺傳算法的基礎(chǔ)上，提出了一系列的改進(jìn)策略。使用實(shí)數(shù)編碼方式，減少了計(jì)算復(fù)雜性，提高了運(yùn)算效率。采用錦標(biāo)賽選擇方法并保存每代最優(yōu)個(gè)體，克服了輪盤賭選擇盲目性的缺點(diǎn)。采用自適應(yīng)遺傳算法，根據(jù)具體的進(jìn)化情況來自適應(yīng)調(diào)整交叉、

4、變異概率，提供相對(duì)某個(gè)解的最佳的交叉、變異概率，確保了進(jìn)化穩(wěn)定，避免陷入局部最優(yōu)。提出了最優(yōu)個(gè)體最少保留代數(shù)與最大進(jìn)化代數(shù)相結(jié)合的終止進(jìn)化準(zhǔn)則。通過測(cè)試函數(shù)的驗(yàn)證，結(jié)果表明其優(yōu)化效果優(yōu)于基本遺傳算法，具有更高的應(yīng)用價(jià)值。 詳細(xì)介紹了改進(jìn)遺傳算法在無功優(yōu)化應(yīng)用中的實(shí)現(xiàn)過程，開發(fā)了配電網(wǎng)無功優(yōu)化程序模塊，將該模塊作為高級(jí)功能模塊實(shí)現(xiàn)與GIS系統(tǒng)的無縫集成，使優(yōu)化結(jié)果更加清晰，具有一定的理論價(jià)值和實(shí)用價(jià)值，在實(shí)際配電網(wǎng)中應(yīng)用效果顯著。