无功优化调度(ORPD—optimal reactive power dispatch)可以优化电网的无功潮流分布,降低电网的有功损耗和电压损耗,从而改变电压质量,使得用电设备能安全可靠地运行。在保证现代电力系统安全性和经济性方面,无功优化调度的重要性已经得到了广泛的关注。 从本质上讲,无功优化调度问题是具有大量的局部极小值的多约束全局优化问题,且含有大量的离散变量。粒子群优化算法(PSO)具有并行处理、鲁棒性好等特点,可以很自然、很容易地处理混合整数非线性规划问题,能以较大概率找到问题的全局最优解,且计算效率比传统随机方法高。其最大的优势在于简单易实现、收敛速度快,而且有深刻的智能背景,既适合科学研究,又适合工程应用。本文介绍了电力系统无功优化领域的研究现状及其发展,建立了无功优化问题的基本数学模型,研究了粒子群优化算法的收敛性和特点,提出了在概念上比基本PSO更精确的邻域拓扑粒子群优化算法(NTPSO)。 将本文提出的五种邻域拓扑PSO对IEEE 30节点系统和IEEE 57节点系统进行了无功优化计算,并与基本的遗传算法的优化结果进行了比较,结果表明Square拓扑的NTPSO获得了最为理想的优化效果,证实了Square拓扑的NTPSO在求解电力系统无功优化问题上的优越性,为求解大规模电力系统无功优化问题提供了新的思路。