自适应粒子群优化算法在电力系统无功优化中的应用.pdf

《自适应粒子群优化算法在电力系统无功优化中的应用》 在电力系统中，无功功率的优化是一项重要的任务，旨在确保电网的稳定运行和高效能源利用。无功优化的目标是在满足电压质量和设备限制的前提下，最小化网络损耗。这一问题涉及到发电机的电压调节、有载调压变压器的分接头控制以及并联电容器和电抗器的投切，涉及连续、整数和非线性变量的复杂组合。 传统的数学优化方法，如线性规划和动态规划，往往在处理这类问题时受到限制，因为它们通常假设目标函数是连续且可微的。此外，将整数变量近似为连续变量进行优化后，还需要额外的处理步骤来处理离散变量的归整问题，这可能导致次优解。 粒子群优化（Particle Swarm Optimization, PSO）算法是一种基于群体智能的进化计算方法，源自对鸟群飞行模式的模拟。在PSO中，每个“粒子”代表一个可能的解，并根据其自身和群体的最佳经验来更新其运动轨迹，寻找全局最优解。然而，传统PSO算法的性能受限于其固定不变的参数，如惯性权重、学习因子等，这些参数的选取直接影响算法的搜索效率和全局收敛性。 针对这一问题，文章提出了自适应粒子群优化（Adaptive Particle Swarm Optimization, APSO）算法。APSO引入了动态调整参数的机制，使得算法在优化过程中能自我适应地改变这些关键参数，以更好地适应问题的特性，增强其寻找全局最优解的能力。通过自动调整，APSO能够在复杂多变的优化问题中保持良好的探索和开发平衡，提高搜索效率。 在电力系统无功优化的应用中，APSO能够有效地处理连续和离散变量，避免了传统方法中离散变量归整带来的问题。论文通过在IEEE 30节点电力系统模型上的无功优化实验，对比了APSO与传统PSO算法的性能。结果显示，APSO在全局寻优能力上优于传统PSO，能够找到更接近实际最优的解。 该研究为电力系统的无功优化提供了一个新的、有效的工具，对提升电网运行效率和稳定性具有重要意义。同时，APSO算法的自适应特性也为其他领域的优化问题提供了有价值的参考，特别是在处理混合整数优化问题时。未来的研究可以进一步探讨如何优化APSO的参数调整策略，以适应更多样化的优化场景。