基于改进蚁群算法的配电网潮流计算方法研究

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随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高,以及用电负荷的迅猛增长,社会对电力的需求量在逐渐增加。潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本,也最重要的一种基础计算;其中配电网潮流数据的变化影响着电力系统自动化操作的准确性及快速性;同时配电网潮流计算也是配电网络分析的最基础部分,是配电系统的电压/无功优化调度、网络重构、操作模拟等的基础。因此对配电网潮流计算进行研究有着非常重要的意义。本文首先分析配电网的特点,建立配电网潮流计算数学模型。针对目前已有的几种配电网潮流计算方法进行全面分析,并从算法的收敛性、稳定性、网孔处理能力及多电源处理能力等四个方面对各算法进行比较研究,最后得出节点电流注入型牛顿法的配电网潮流算法具有其优越性。针对节点编号优化影响潮流计算中节点导纳矩阵的求解速度,研究节点编号优化的原理,并对已有的节点编号方案在简单辐射状配电网潮流计算中的应用进行深入分析。为了寻求新增非零注入元素数目最少的节点编号方案以提高配电网中节点导纳矩阵的求解速度,提出基于改进蚁群算法的节点编号优化算法。在研究蚁群算法的原理、模型等基础上,针对其不足进行改进,研究最大最小蚁群算法与白适应调整信息素挥发因子蚁群算法相结合的算法,并融入到配电网节点编号优化中。通过统计节点导纳矩阵中的每行非零元素个数及其列号确定节点之间的连线关系,以及采用逻辑向量改变蚂蚁搜索配电网络中的初始节点概率。最后计算出最优节点编号,为潮流计算的研究做准备。在此基础上,运用节点电流注入型牛顿法对配电网进行潮流计算研究。利用matlab语言进行编程,并用IEEE-28及IEEE-33节点配电系统进行验证。仿真结果表明:本文提出的基于自适应最大最小蚁群算法的配电网节点编号优化方法是有效的,结合节点电流注入型牛顿法进行配电网潮流计算。该方法减少了潮流计算的收敛次数,具有数值稳定性较好等优点,能满足配电网在线潮流计算的需求。
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