4IEEE標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)算例測試及結(jié)果分析

1、1，1.10.93.4IEEE標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)算例測試及結(jié)果分析為了驗證本文中的改進(jìn)遺傳算法無功優(yōu)化模型的優(yōu)越性和實用性，本章先用該算法在標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)IEEE-6統(tǒng)上進(jìn)行算例測試及結(jié)果分析，并在Matlab軟件平臺分別編寫了遺傳算法（GA）和改進(jìn)遺傳算法（IGA）無功優(yōu)化的通用程序。通過測試結(jié)果驗證改進(jìn)遺傳算法比簡單遺傳算法具有優(yōu)越性。本文中的典型系統(tǒng)基準(zhǔn)功率SB=100MVA，所用的變量為標(biāo)么值形式。改進(jìn)遺傳算法的最大遺傳代數(shù)（MAXGEN）為100，最優(yōu)個體最小保留代數(shù)為（NPGEN）為15,而種群規(guī)模因模型的復(fù)雜程度而定。該系統(tǒng)包括6個節(jié)點（節(jié)點1為平衡節(jié)點，節(jié)點2為PV節(jié)點，其它節(jié)點為PQ節(jié)點）、

2、7條支路、4個負(fù)荷節(jié)點（分別是節(jié)點3、4、5、6）、2臺發(fā)電機（節(jié)點1、2）、2條可調(diào)變壓器支路（支路3-5、4-6）和2個無功補償點（節(jié)點3和4）。為了適用于任意的系統(tǒng)進(jìn)行無功優(yōu)化計算，本文將按總數(shù)編排所用到的變量，在后面的系統(tǒng)也是如此，不再復(fù)述。因此，控制變量xp=VG1，VG2，QC1，QC2,Tt1，TJ，狀態(tài)變量Up=QG1，QG2,VF1，VF2,VF3,Vf1。表牛1是圧已圧6節(jié)點系統(tǒng)中控制變量和狀態(tài)變量的上下限。3.4.1IEEE-6標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)測試及結(jié)果分析典型系統(tǒng)IEEE-6接線圖如圖4-所示，相關(guān)的數(shù)據(jù)如表4-1、表4-2、表4-3所示。=1.05Z0o1s0.08+j0.3

3、731.10:1CQJj0.133S5=0.55+j0.130.723+j1.050.282+j0.64j0.30S4=0.5+j0.05S6=0.3+j0.18P2s=0.501,V2=1.1圖3-2典型系統(tǒng)IEEE-6系統(tǒng)接線圖Fig.3-2IEEE-6simulationsystem3.4.1.1IEEE-6節(jié)點系統(tǒng)數(shù)據(jù)表3-1IEEE-6節(jié)點系統(tǒng)中控制變量和狀態(tài)變量的上下限Table3-1IEEE-6bussysteminthecontrolvariablesandstatevariablesoftheupperandlowerlimits變量名稱及符號上限下限控制變量VVG1G2T1

4、T2t1t21.1，1.151.10.50,0.5500.000狀態(tài)變量QC1QC2QG1QG2VF1VF41.1-0.20.93.4.2IEEE-6節(jié)點系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)果系統(tǒng)中的發(fā)電機機端電壓是連續(xù)變化的；可調(diào)變壓器的調(diào)節(jié)間距為2.5%,無功補償容量間距分別為0.005和0.0055。改進(jìn)遺傳算法的種群規(guī)模為200。本文給出了初始潮流計算、GA和IGA無功優(yōu)化計算的結(jié)果，如表3-2所示。表3-2IEEE-6節(jié)點系統(tǒng)計算的結(jié)果Table3-2ThecalculativeresultsofIEEE-6bussystem變量名稱初始潮流計算GAIGAVG11.05001.09301.0819VG21.1

5、0001.14601.1489QC10.00000.04800.0300QC20.00000.05500.0550Tt11.10000.98410.9500Tt21.02500.95390.9250QG10.34780.16250.4541QG20.38120.39730.1840VF10.95250.98970.9535VF20.93320.98511.0042VF30.85520.98950.9729VF40.90090.99231.0073Ploss0.11620.08760.0819計算時間t(s)148.6885.93由以上計算結(jié)果可知,初始潮流計算的有功網(wǎng)損為0.1162,有1個負(fù)

6、荷節(jié)點的電壓0.8552越下限；同初始潮流相比,兩者算法優(yōu)化后各負(fù)荷節(jié)點電壓和發(fā)電機節(jié)點的無功功率都有了明顯改善,且都沒有發(fā)生越界,系統(tǒng)有功網(wǎng)損也都減少了；兩者優(yōu)化算法的系統(tǒng)有功網(wǎng)損由初始潮流計算的0.1162分別下降到了0.0876和0.0819,降低率分別為24.6%和29.5%,相比之下改進(jìn)遺傳算法的優(yōu)化結(jié)果最為理想且耗時少。改進(jìn)遺傳算法的優(yōu)化過程中,經(jīng)過最大遺傳迭代后種群中個體的適應(yīng)度值如圖3-3所示最優(yōu)個體的適應(yīng)度值為12.21。同時針對GA和IGA優(yōu)化算法，得出這兩種優(yōu)化算法的每代種群中最優(yōu)個體的有功網(wǎng)損與迭代次數(shù)的關(guān)系變化的對比曲線如圖3-4所示。值度應(yīng)適損網(wǎng)功有統(tǒng)系11.512.412.312.212.11211.911.811.7經(jīng)過MAXGEN次遺傳后種群內(nèi)的最優(yōu)解011.620406080100120140160180200種群數(shù)圖3-3經(jīng)過最大遺傳迭代后種群中個體的適應(yīng)度值遺傳和改進(jìn)遺傳算法后最優(yōu)解的變化曲線圖3-4最優(yōu)個體的有功網(wǎng)損與迭代次數(shù)的關(guān)系圖Fig.3-4Therelationshipchartofmeritoriousnetworklossanditerationonoptimalin