基于改进量子遗传算法的输电网络规划分析

基于改进量子遗传算法的输电网络规划分析

摘    要

本文针对电力系统输电网络扩展规划问题进行了研究。电力是现代社会发展的重要动力。对电力系统规划问题进行研究具有重大的现实意义，实践证明在设计上的少量改善往往就能得到在运行使用中的巨大的经济效益。

遗传算法在输电网络扩展规划中有着较为广泛的应用，但是传统的遗传算法应用于大规模的电网规划问题中仍存在着收敛性差等问题。本文对电网规划的数学模型及其求解方法进行了研究，潮流计算采用直流潮流模型，算法采用量子遗传算法，并对这种算法进行了一些改进。在此基础上，本文应用MATLAB编制了传统的量子遗传算法及改进的量子遗传算法电网规划应用程序，并对某18节点电力系统算例进行了计算。计算结果证明本文改进的量子遗传算法具有计算结果理想、求解速度较快、收敛性好的特点，证明改进后的算法在稳定性及收敛速度上要优于传统的量子遗传算法。

关 键 词：输电网扩展规划；改进量子遗传算法；收敛性

论文类型：应用研究

目  录

1 绪论 1

1.1 电网规划研究的意义 1

1.2 输电网络规划 1

1.3 电网规划研究方法 2

1.3.1 传统启发式方法 2

1.3.2 数学优化方法 3

1.4 本文工作 3

2 输电网络规划的数学模型 5

2.1 潮流计算的数学模型 5

2.1.1 直流潮流方程 5

2.2 输电网络优化规划的数学模型 7

3 量子遗传算法及其改进 9

3.1 量子遗传算法 9

3.1.1 标准量子遗传算法的实现 9

3.2 对量子遗传算法的改进 10

3.2.1 动态调整旋转角机制 10

3.2.2 量子变异 11

3.2.3 量子交叉 11

3.3 输电网络优化规划 12

3.3.1 编码方式 12

3.3.2 网络连通性的判断 13

3.3.3 输电网络扩展规划计算程序流程图 15

3.4 小结 16

4 算例和计算结果分析 17

4.1 算例 17

4.2 计算结果分析 18

5 结论 21

致  谢 23

参考文献 25