分布式电源(DG)作为现代电力系统的重要组成部分,对电网的安全稳定运行与电能质量提升有着显著影响。分布式发电技术由于其灵活性、环保性和高效性,在全球范围内得到了广泛应用。然而,分布式电源接入配电网会引入无功功率问题,这会直接影响配电网的电压稳定性和功率损耗。因此,无功优化问题成为了现代电力系统研究的热点和难点。
在无功优化的研究中,传统方法存在诸多不足,如容易陷入局部最优解、优化精度不高、求解速度慢等问题。为了解决这些问题,研究者们开始探讨将先进的优化算法应用于配电网无功优化,以期获得更好的全局搜索能力和优化精度。
本文介绍了一种基于入侵杂草算法(Invasive Weed Optimization, IWO)和差分进化算法(Differential Evolution, DE)的混合算法——DEIWO算法,用于含分布式电源的配电网无功优化。IWO算法因其结构简单、参数少和鲁棒性强而受到关注。但是,IWO也存在易陷入局部最优和精度不高的缺点。差分进化算法(DE)作为一种有效的全局优化算法,其在优化精度和收敛速度方面表现出色,但其在面对复杂非线性问题时,仍然会遇到局部最优的困境。
DEIWO算法通过结合两种算法的优点,首先使用IWO算法对初始种群进行繁殖和空间扩散,然后再通过DE算法的变异、交叉和选择操作,优化种群中个体的质量,最终保留适应度最高的个体。通过这种方式,DEIWO算法克服了单独使用IWO算法时容易陷入局部最优解的问题,提高了全局搜索能力和优化精度,有效地减少了电网的功率损耗。
为了验证DEIWO算法的性能,研究者以IEEE33节点系统为例进行仿真分析。IEEE33节点系统是典型的配电网系统,包含多个分布式电源节点。通过与传统的入侵杂草优化算法进行比较,实验结果表明,DEIWO算法具有更强的全局搜索能力,更高的收敛精度,并且能够有效地减少配电网的功率损耗。
此外,文章还提到了研究得到了国家自然科学基金的支持。这一信息表明,该研究不仅对学术界有着积极的影响,也受到了国家层面的高度重视。
本文提出的DEIWO算法在解决含分布式电源的配电网无功优化问题上,展现出了高效可靠的优化性能,对提升配电网运行的经济性和安全性具有重要的实际应用价值。同时,这一研究也进一步推动了智能优化算法在电力系统领域的深入应用,对未来智能电网的发展具有积极的启示作用。