基于和声搜索算法的分布式发电并网配电网重构与优化配置系统
项目介绍
本项目致力于研究含分布式电源(DG)的配电网重构问题,核心目标在于实现降低系统有功损耗与改善节点电压分布。系统采用和声搜索算法(HSA)作为核心优化引擎,同时对配电网的拓扑结构(开关状态)和分布式电源的安装位置与容量进行协同优化。结合灵敏度分析技术预先筛选DG的候选接入点,提升优化效率。该系统支持多种DG配置场景的仿真分析,严格考虑电压安全约束与支路热稳定容量限制,并在经典的33节点和69节点辐射状配电网模型中,完成了基准负荷、峰值负荷及低谷负荷三档负荷水平下的全面性能验证。
功能特性
- 多目标协同优化:以最小化系统有功网损和改善电压质量为目标,优化网络重构与DG配置。
- 智能优化算法:采用和声搜索算法(HSA)高效处理离散(开关状态)与连续(DG容量)变量混合的复杂优化问题。
- 灵敏度分析引导:运用灵敏度分析技术确定对系统性能影响最显著的节点,作为DG接入的优先候选位置,缩小搜索空间。
- 多场景仿真验证:支持对不同负荷水平(轻载、基准、重载)下的系统运行状态进行仿真与对比分析。
- 严格约束处理:模型内嵌节点电压上下限约束与支路电流容量约束,确保优化方案的可行性与安全性。
- 丰富的结果输出:提供最优拓扑方案、DG配置方案、损耗对比报告、电压分布图、算法收敛曲线及约束验证数据。
使用方法
- 准备输入数据:在指定路径下配置所需的输入文件,包括:
* 网络拓扑参数文件(支路阻抗、节点连接关系)。
* 分布式发电单元技术参数文件(容量范围、接入成本)。
* 负荷水平数据文件(三档负荷曲线)。
* 运行约束条件文件(电压限值、支路电流容量)。
* 算法参数配置文件(和声库大小、音调调整率、迭代次数等)。
- 运行主程序:启动主程序文件,系统将自动读取输入数据并开始优化计算。
- 查看与分析结果:程序运行结束后,结果将输出至指定目录。用户可查看生成的最优方案文本报告、性能对比图表及可视化曲线。
系统要求
- 操作系统:Windows / Linux / macOS
- 软件环境:MATLAB R2016a 或更高版本
- 硬件建议:至少4GB内存,具备一定的计算能力以应对迭代优化过程中的大量仿真计算。
文件说明
主程序文件作为整个系统的调度与控制核心,其实现了从初始化、数据读取、算法参数设置,到调用和声搜索算法进行优化迭代、处理运行约束、执行配电网潮流计算以评估方案性能,并最终输出各类优化结果与可视化图表的核心流程。它整合了灵敏度分析、约束校验、结果记录等关键模块,是项目功能的主要承载与实现者。