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算法設計的開(kāi)題報告

時(shí)間:2022-03-30 16:02:51 報告 我要投稿
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算法設計的開(kāi)題報告

  隨著(zhù)個(gè)人的文明素養不斷提升,接觸并使用報告的人越來(lái)越多,多數報告都是在事情做完或發(fā)生后撰寫(xiě)的。那么報告應該怎么寫(xiě)才合適呢?下面是小編為大家整理的算法設計的開(kāi)題報告,希望對大家有所幫助。

算法設計的開(kāi)題報告

  一、選題背景及其意義:

  電力系統無(wú)功優(yōu)化,一般是指在滿(mǎn)足電網(wǎng)的安全運行約束的前提下,通過(guò)變壓器分接頭的合理選擇,發(fā)電機機端電壓的理想配合以及無(wú)功補償的優(yōu)化配置等措施,使系統無(wú)功潮流達到最優(yōu)分布,減少有功損耗。它對于提高系統電壓質(zhì)量,減少有功損耗,保證系統安全、可靠和經(jīng)濟運行有重要意義。

  在我國,隨著(zhù)電力系統的迅速發(fā)展,電網(wǎng)規模越來(lái)越大,結構也日趨復雜,使系統的穩定性問(wèn)題更加突出,而單憑經(jīng)驗進(jìn)行無(wú)功配置已不能適應現代系統的需要,需要在現代電子與計算機技術(shù)的基礎上,研究建立無(wú)功優(yōu)化的數學(xué)模型、提出相應的算法,在電網(wǎng)的規劃建設和實(shí)際調度運行中實(shí)現無(wú)功優(yōu)化,并在滿(mǎn)足電網(wǎng)安全運行條件下,減少有功損耗和投資。同時(shí)對于電力公司而言,減少有功網(wǎng)損就是增加利潤,在電力公司由粗放型經(jīng)營(yíng)向集約化經(jīng)營(yíng)方式轉變的今天,進(jìn)行無(wú)功優(yōu)化就顯的更加必要和重要了。

  本論文通過(guò)分析電力系統無(wú)功優(yōu)化中各類(lèi)主要影響因素,結合當前電力系統無(wú)功優(yōu)化主要的研究方法,建立電力系統無(wú)功優(yōu)化的數學(xué)模型。采用智能優(yōu)化算法——粒子群算法求解數學(xué)模型,選取實(shí)際的電網(wǎng)作為計算算例,得到無(wú)功優(yōu)化的結果,并與優(yōu)化前的無(wú)功配置方案進(jìn)行對比,分析粒子群算法在無(wú)功優(yōu)化應用中的優(yōu)缺點(diǎn),為今后實(shí)際電網(wǎng)的無(wú)功規劃提供一定的參考價(jià)值。

  二、國內外研究動(dòng)態(tài):

  早在六十年代,電力系統無(wú)功優(yōu)化就受到了國內外學(xué)者的關(guān)注,經(jīng)過(guò)多年的研究,已經(jīng)取得了大量成果?偟膩(lái)看,電力系統的無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題可以分為兩類(lèi):

  一類(lèi)是對系統穩態(tài)運行情況下的運行狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化,目的是進(jìn)行無(wú)功平衡,以提高運行電壓水平、降低損耗。

  另一類(lèi)是研究系統在擾動(dòng)情況下的電壓穩定性。前者根據所研究問(wèn)題的時(shí)間跨度、目標函數和解決方法又可以進(jìn)一步細分。本文的研究?jì)热轂榉定運行時(shí)的無(wú)功優(yōu)化及電壓控制,不涉及暫態(tài)和動(dòng)態(tài)情況下的電壓穩定性。

  電力系統無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題有離散性、非線(xiàn)性、大規模、收斂性依賴(lài)于初值的特點(diǎn),針對無(wú)功優(yōu)化的特點(diǎn),近年來(lái)許多專(zhuān)家學(xué)者就此做了大量的研究,并將各種優(yōu)化算法應用于這一領(lǐng)域,目前已取得了許多成果。

  文獻[3]提出將一種改進(jìn)的tabu搜索算法用于電力系統無(wú)功優(yōu)化,考慮有功損耗費用和補償費用,使得總費用最小。在一般的tabu搜索算法的基礎上,對搜索步長(cháng)、禁忌表、不同循環(huán)點(diǎn)的選擇以及算法終止判據等問(wèn)題做了改進(jìn),更容易跳出局部最優(yōu)解,保證可以搜索整個(gè)可行域,從而得到全局最優(yōu)解的可能性更大。與線(xiàn)性規劃算法相比具有更強的全局尋優(yōu)能力。

  文獻[4]運用改進(jìn)的模擬退火算法求解高中壓配電網(wǎng)的無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題,采用了記憶指導搜索方法來(lái)加快搜索速度。采用模擬法來(lái)進(jìn)行局部尋優(yōu)以增加獲得全局最優(yōu)解的可能性,從而能夠以較大概率獲得全局最優(yōu)解,收斂穩定性較好。

  文獻[5]提出了一種應用于電力系統無(wú)功規劃優(yōu)化問(wèn)題的改進(jìn)遺傳算法,該算法采用十進(jìn)制整數與實(shí)數混合的編碼方式,在選擇算子中使用最優(yōu)保存策略,并對群體規模的選取加以改進(jìn)。為了使解更快進(jìn)入可行解域,作者提出了利用專(zhuān)家知識輔助搜尋可行解,并提出罰因子自適應調整,大大加快了算法的收斂性。相對模擬退火算法、禁忌搜索算法和遺傳算法而言,粒子群算法是模擬鳥(niǎo)群覓食的一種新型算法。粒子群優(yōu)化(pso)最初是處理連續優(yōu)化問(wèn)題的,目前其應用已擴展到組合優(yōu)化問(wèn)題。

  由于其簡(jiǎn)單、有效的特點(diǎn),pso已經(jīng)得到了眾多學(xué)者的重視和研究,并在電力系統優(yōu)化中得到廣泛應用。

  文獻[7]對粒子群算法經(jīng)行了改進(jìn),用于變電站的選址;

  文獻[8]采用粒子群算法優(yōu)化分布式電源的接入位置和容量;

  文獻[9]利用改進(jìn)的粒子群算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )重構的優(yōu)化。從以上文獻的研究可以看出,粒子群算法在求解優(yōu)化問(wèn)題時(shí)有其自身特有的諸多優(yōu)點(diǎn)。

  三、課題研究?jì)热荩?/strong>

  本課題的研究?jì)热葜饕ǎ?/p>

  1.電力系統無(wú)功優(yōu)化影響因素分析:

  閱讀相關(guān)文獻,分析電力系統無(wú)功補償的措施和方法,確定系統中無(wú)功電源:同步發(fā)電機、同步調相機、電容器、靜止無(wú)功補償裝置等各類(lèi)無(wú)功電源在無(wú)功優(yōu)化中的影響,建立無(wú)功優(yōu)化的數學(xué)模型。

  2.深入研究粒子群算法:

  學(xué)習研究粒子群算法,重點(diǎn)研究粒子群算法在配電網(wǎng)優(yōu)化規劃中的應用,結合基本的算例,分析粒子群算法與遺傳算法、禁忌搜索等算法的區別。

  3.搜集實(shí)際數據:

  進(jìn)行大量數據的調研工作,調查石家莊地區電網(wǎng)無(wú)功補償設備的基本情況,了解無(wú)功補償設備分布情況,獲得實(shí)際的數據,為基于粒子群算法的無(wú)功優(yōu)化算例提供實(shí)際的數據。

  4.應用粒子群算法進(jìn)行電力系統無(wú)功優(yōu)化的計算:建立電力系統無(wú)功優(yōu)化的數學(xué)模型,從網(wǎng)損,電壓穩定,潮流分布等幾個(gè)方面確定目標函數,并利用ieee14標準節點(diǎn)和石家莊地區無(wú)功補償情況作為算例,驗證算法的正確性和可行性。為今后電力系統無(wú)功優(yōu)化規劃方案提供一定的參考。

  四、研究方案及難點(diǎn):

 。ㄒ唬┍菊n題的主要研究工作包括:

  1.查找并閱讀相關(guān)資料和文獻,進(jìn)一步熟悉和理解電力系統無(wú)功優(yōu)化方面的知識。

  2.熟悉掌握vc++,matlab等編程軟件,為今后優(yōu)化算法的學(xué)習和應用做好準備。

  3.學(xué)習粒子群算法,研究它們在電力系統規劃中的應用。

  4.考慮電壓穩定,網(wǎng)損,潮流分布等多個(gè)約束條件和優(yōu)化目標,建立電力系統無(wú)功優(yōu)化的數學(xué)模型。

  5.應用粒子群優(yōu)化算法對電力系統無(wú)功優(yōu)化的數學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化計算。

 。ǘ┍菊n題的難點(diǎn)主要包括:

  1.粒子群算法的學(xué)習和應用,并結合無(wú)功優(yōu)化的實(shí)際需要對其進(jìn)行改進(jìn)。

  2.電力系統無(wú)功優(yōu)化數學(xué)模型的建立。

  五、預期成果和可能的創(chuàng )新點(diǎn):

 。ㄒ唬┍菊n題雖然困難很多,然而其成果也是非常豐富的,主要有以下內容:

  1.建立考慮網(wǎng)損,電壓,潮流等影響因素的電力系統無(wú)功優(yōu)化的數學(xué)模型。

  2.粒子群算法在電力系統無(wú)功優(yōu)化中的應用。

 。ǘ┛赡艿膭(chuàng )新點(diǎn):

  1.基于多種影響因素的電力系統無(wú)功優(yōu)化數學(xué)模型的建立。

  2.粒子群算法的改進(jìn)。

  3.改進(jìn)粒子群算法在電力系統無(wú)功優(yōu)化中的應用。

  六、主要參考文獻:

  [1]段海峰,李興源,宋永華.一種基于模糊邏輯的電壓無(wú)功控制策略.電力系統自動(dòng)化,1997,21(6):23-26;

  [2]chebboam,irvingmr,sterlingmjh.reactivepowerdispatchincor

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