电力系统最优潮流的分布式并行进化规划实现框架设计.docVIP

 n 电力系统最优潮流的分布式并行进化规划 实现框架设计# 陶永晋，石立宝** 5 10 15 20 25 30 35 40 （清华大学深圳研究生院，深圳 518055） 摘要：进化规划算法作为演化算法的一个分支，已成功应用于求解复杂的优化问题，近年来 被广泛应用于工程计算领域。本文针对电力系统的最优潮流问题，通过深度挖掘进化规划的 内在并行特性,设计了分布式并行进化规划实现框架。该框架基于 MATLAB 中的并行工具包仿 真平台，提出了三种分布式并行仿真方案，为推动最优潮流的计算智能技术求解实用化打下 良好的基础。 关键词：最优潮流；分布式并行；进化规划；并行工具箱 中图分类号：TM744 Design of Distributed Parallel Evolutionary Programming Implementation for Optimal Power Flow TAO Yongjin, SHI Libao (Graduate school at Shenzhen, Tsinghua University) Abstract: As one of branches of evolutionary algorithms, evolutionary programming (EP) has been applied in solution of complex optimization problem successfully. In recet years, EP has been widely used in the engineering computation issues. In this paper, regarding the optimal power flow issue of power system, the distributed parallel implementation framework is designed by exploring and exploiting the inherent parallel search mechanism of EP. The proposed framework is based on the paralleling toolbox provided by MATLAB. Total 3 distributed parallel implementation schemes are proposed, which establish a good foundation for implementing the practical application of computational intelligence based optimal power flow solution. Key words: optimal power flow, distributed paralleling, evolutionary programming, paralleling toolbox 0 引言 20 世纪以后，人们普遍认识到扩大电力系统的规模可以在能源开发、工业布局、负荷 调整、系统安全与经济运行等方面带来显著的社会经济效益。于是，电力系统的规模迅速增 长。尽管电网规模的日益扩大带来了诸多好处，比如便于统一管理与调度，减少装机总量等， 然而也伴随着整个电网运行的稳定性等问题的出现。现代电力系统的实际运行中，除了要考 虑一般的潮流方程外，还要尽可能的使某个或者某些性能指标达到最优，最优潮流便是电力 系统中的一种重要课题。最优潮流在计算的时候还需要考虑到电压稳定、暂态稳定及其他方 面的约束条件。 综合考虑各方面的约束，最优潮流本质上是一个多目标多约束的非线性规划问题，采用 传统的确定性计算方法虽然可以求解，但求解困难、而且计算量巨大，计算结果难以综合和 整理。这种情况下，我们引入进化规划算法(Evolutionary Programming, EP) [1]，针对最优潮 基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金-新教师基金(200800031068) 作者简介：陶永晋（1987-），男，硕士研究生，主要研究方向为计算智能及其在电力系统中的应用 通信联系人：石立宝（1971-），男，副教授，博导，研究方向为风电并网技术，电力系统恢复控制，动态 安全评估. E-mail: shilb@sz.tsinghua.edu.cn -1-  n 流这一问题进行求解。这种算法在求解不可微甚至不连续的工程问题上拥有一定的优势。然 而这种算法本身具有理论上的不足，加之计算速度较常规的基于梯度的算法略慢，所以很难 实现在线应用，而多用于离线的仿真。 为了