基于自适应粒子群算法的MATLAB电力系统无功优化求解器

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了一种改进的自适应粒子群算法，用于电力系统无功优化。通过调整发电机、变压器分接头和补偿设备等变量，在满足安全约束条件下最小化系统有功网损，提升运行效率。

详 情 说 明

基于自适应粒子群算法的电力系统无功优化求解器

项目介绍

本项目针对电力系统无功功率优化问题，设计并实现了一种改进的自适应粒子群优化（APSO）算法。该求解器以系统有功网损最小化为核心目标，通过优化发电机无功出力、变压器分接头位置以及并联补偿设备投切状态等控制变量，在满足电力系统潮流方程和各类安全运行约束条件下进行高效寻优。算法融合了自适应惯性权重机制与越界处理技术，兼具优良的全局探索能力和局部开发能力，显著提升了收敛性能和求解质量。

功能特性

• 核心目标：以最小化电力系统有功网损为优化目标。
• 优化变量：同步优化发电机无功出力、变压器变比、并联电容器/电抗器等离散与连续控制变量。
• 约束处理：采用牛顿-拉夫逊法进行精确的潮流计算，并运用惩罚函数法处理节点电压、发电机出力等不等式约束。
• 先进算法：实现了具备自适应惯性权重调整策略的粒子群算法，有效平衡全局搜索与局部收敛。
• 结果输出：提供最优控制方案、优化后系统潮流、网损收敛曲线及迭代过程数据。

使用方法

1. 准备输入数据：按照指定格式配置电力系统数据文件（含节点、发电机、支路、补偿设备参数）和算法参数文件。
2. 运行求解器：在MATLAB环境中运行主程序文件，启动优化计算过程。
3. 获取优化结果：程序运行完毕后，输出将包含最终的无功优化方案、系统潮流结果以及收敛性分析数据。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2016b 或更高版本

文件说明

主程序文件集成了无功优化求解器的核心流程。其主要功能包括：初始化算法参数与电力系统模型，构建以网损最小化为目标的适应度函数并利用惩罚函数处理约束，执行自适应粒子群优化算法的迭代寻优过程（涵盖粒子位置与速度更新、越界处理、个体与群体最优解评估更新），调用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算以验证解的有效性，并最终输出最优控制变量组合、系统潮流分布以及收敛过程数据。