基于蚁群算法的电力系统有功优化研究开题报告

1. 研究目的与意义

电力工业的根本任务是以安全为中心,在充分合理地利用能源和运行设备能力的条件下,保证安全经济发、供电,以满足国民经济各部门的电能需求。

电力市场的运行目标是在满足系统安全稳定运行的条件下,促进发电厂的竞争,以发电成本,网损,辅助服务等方面成本之和最低为优化目标,根据机组报价,确定发电计划,实时调度各个发电公司的机组发电,以满足用电负荷要求。

电力系统供应着现代化社会生产和生活的大部分能量,相应地,也消耗着大量的一次能源煤、石油等。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题：1) 了解电力系统有功优化相关知识，电力系统优化调度的分类；2) 掌握电网潮流计算方法；潮流计算从构建导纳矩阵开始，通过潮流计算方程的构建，将节点电压的幅值和相角不断回带求解。

3) 研究并掌握蚁群优化算法；4) 研究电网有功经济调度模型，经典经济调度和现代经济调度；5) 研究不等式约束处理方法；6) 在matlab软件平台上建立电网有功优化模型并进行仿真计算。

难点：1) 选择合适的潮流计算方法；2) 将蚁群算法融入最优潮流；3) 学习并搭建matlab软件平台，设计电力系统有功优化模型；4) 确定目标函数、等式潮流约束、不等式约束等条件。

3. 国内外研究现状（文献综述）

在电力系统中，对电力系统进行经济调度，使其运行安全稳定，对于国民经济发展意义重大。

在电力系统中，实现系统安全经济运行对国 民经济发展具有重大的意义，因此从1930开始，世界各国对电力系统的问题主要集中于三方面经济负荷分配、系统的安全经济调度、最优潮流。

在这些研究过程中形成了各种优化方法，并逐步的将各种优化调度方法应用到实际的电力系统中[1]。

4. 研究方案

1）研究电网潮流计算方法，通过潮流计算方程： 构建潮流计算方程，由于求解潮流过程中，已知量为节点向电力网络注入的有功功率和无功功率，从而应根据功率与节点电压的关系构建潮流方程，通过将节点电压的幅值和相角不断回带求解。

2）蚁群优化算法研究3）电网有功经济调度模型研究4）建立电力系统有功优化模型

5. 工作计划

第1周：确定毕业设计题目，进行文献调研；第2周：继续查阅相关文献资料，翻译不少于3000字的外文文献，同时论证设计的可行性，研究设计方案和构建设计思路，准备开题报告；第3周：确定研究方案，学习搭建Matlab软件平台；第4-5周：研究电网潮流计算方法，从构建导纳矩阵开始，在高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法以及P-Q分解法中选择出最合适的方法，构建潮流计算方程；第6-7周：研究蚁群优化算法，将蚁群算法融入最优潮流；第8-10周：研究电网有功经济调度模型：经典经济调度和现代经济调度；第11-12周：利用Matlab软件平台建立电力系统有功优化模型，并进行仿真计算，使其满足在各种约束条件的情况下运行良好，且使得全部发电机运行费用最小；第13-15周：整理资料，撰写毕业论文，准备毕业答辩。