MATLAB优化算法驱动的配电网最小运营成本网架规划系统

资 源 简 介

本MATLAB系统通过构建建设与运行成本最小化目标函数，结合潮流计算，自动生成最优配电网网架规划方案。核心模块包括成本模型构建、优化算法求解和规划方案生成，显著提升配电网经济性。

详 情 说 明

基于优化算法的配电网最小运营成本网架规划系统

项目介绍

本项目旨在开发一种基于优化算法的配电网最小运营成本网架规划系统。系统通过构建建设成本与运行成本最小化的目标函数，结合潮流计算算法，自动生成满足技术约束条件的最优配电网网架规划方案。该系统适用于电力系统规划设计领域，能够有效降低配电网的全生命周期成本，提高规划的科学性与经济性。

功能特性

• 多目标成本优化：综合考虑线路、变压器等设备的建设投资成本与基于电能损耗的运行成本，建立最小化总成本的目标函数。
• 精确潮流计算：集成牛顿-拉夫逊法或前推回代法进行辐射状配电网潮流计算，准确评估网络运行损耗。
• 智能优化求解：采用遗传算法、粒子群算法等启发式优化方法，高效搜索满足电压限值、线路容量等约束的全局最优或近似最优网架结构。
• 拓扑约束处理：内置网络拓扑约束处理机制，确保生成的网架符合配电网径向运行要求。
• 全面结果输出：提供最优网架结构、详细经济性分析、技术校验图表及算法收敛过程数据。

使用方法

1. 准备输入数据：按照系统要求格式准备输入文件，包括：

- 电网基础参数（节点坐标、负荷功率、候选线路阻抗）。 - 设备经济参数（线路单位成本、变压器成本、电价）。 - 运行约束条件（电压上下限、线路容量、电源点信息）。

1. 运行规划系统：执行主程序文件，系统将自动进行优化计算。

1. 获取规划结果：计算完成后，系统将输出：

- 最优网架结构（邻接矩阵或连接列表）。 - 经济性分析报告（成本明细）。 - 技术校验结果（潮流图、电压曲线、负载热力图）。 - 优化过程数据（收敛曲线）。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB (推荐 R2018a 或更高版本)
• 必要工具包：MATLAB 优化工具箱 (Optimization Toolbox)

文件说明

主程序文件承担系统的核心调度与执行功能。它负责初始化电网参数与优化算法配置，协调并调用成本模型构建、潮流计算引擎以及优化求解模块依次运行。其主要能力包括整合用户输入的各类数据，构建完整的优化问题数学模型，驱动优化算法进行迭代搜索以寻求最优网架方案，并对最终结果进行技术验证与可视化输出，生成完整的规划报告。