電力網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化模擬退火算法設(shè)計(jì)

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1、何秦科技太營課程設(shè)計(jì)說明書課程名稱專業(yè)課程設(shè)計(jì)題目電力網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化模擬退火算法設(shè)計(jì)學(xué)院農(nóng)業(yè)工程學(xué)院班級(jí)農(nóng)電112學(xué)生姓名李翔宇指導(dǎo)教師鄧桂揚(yáng)日期2015年3月28曰一、設(shè)計(jì)目的熟悉專業(yè)課程設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)程、規(guī)定，了解電力系統(tǒng)，電網(wǎng)設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型的基本建立方法和相關(guān)算法的計(jì)算機(jī)模擬，熟悉相關(guān)電力計(jì)算的內(nèi)容，鞏固已學(xué)習(xí)的相關(guān)專業(yè)課程閃容，學(xué)習(xí)撰寫工程設(shè)計(jì)說明書，對(duì)電力系統(tǒng)相關(guān)狀態(tài)進(jìn)行模擬，對(duì)電網(wǎng)設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)計(jì)算機(jī)計(jì)算設(shè)計(jì)有初步的認(rèn)識(shí)。二、設(shè)計(jì)要求（1）通過對(duì)相應(yīng)文獻(xiàn)的收集、分析以及總結(jié)，給出相應(yīng)項(xiàng)目分析，建立

2、數(shù)學(xué)模型。（2）通過課題設(shè)計(jì)，掌握電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)算法設(shè)計(jì)的方法和設(shè)計(jì)步驟。（3）學(xué)習(xí)按要求編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告書，能正確闡述設(shè)計(jì)方法和計(jì)算結(jié)果。（4）學(xué)生應(yīng)抱著嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度積極投入到課程設(shè)計(jì)過程中，認(rèn)真查閱相應(yīng)文獻(xiàn)以及實(shí)現(xiàn)，給出個(gè)人分析、設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)。三、設(shè)計(jì)任務(wù)（一）設(shè)計(jì)N容1.了解國內(nèi)外電力網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及其優(yōu)化類算法的發(fā)展水平和主要分析趨勢，弄清該課題的研宄目的和意義。2.確定電力網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計(jì)性能指標(biāo)和總體設(shè)計(jì)方案，規(guī)劃算法步驟。3.確定電力網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化的算法步驟后，編程實(shí)現(xiàn)算法（實(shí)現(xiàn)算法的語

3、言不限），要求算法的運(yùn)算速度合理，設(shè)計(jì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)合理，繪制網(wǎng)架結(jié)構(gòu)仿真效果閣，分析對(duì)比兩種以上網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的區(qū)別。4.對(duì)電力網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的再優(yōu)化，分析算法的弱點(diǎn)，寫出優(yōu)化建議。（二）設(shè)計(jì)任務(wù)1.建立相關(guān)算法、模型。2.設(shè)計(jì)說明書，包桮全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，對(duì)電力系統(tǒng)相關(guān)狀態(tài)進(jìn)行模擬。3.總體方案閣，仿真軟件模擬波形圖，計(jì)算相關(guān)參數(shù)。四、設(shè)計(jì)時(shí)間安排查找相關(guān)資料（2天）、確定總體方案，進(jìn)行必要的計(jì)算。（1天）、對(duì)電力系統(tǒng)相關(guān)狀態(tài)進(jìn)行模擬，計(jì)算相關(guān)參數(shù)，（2天）、使用（MATLAB）等相關(guān)軟件進(jìn)行電路閣系統(tǒng)閣設(shè)計(jì)與

4、仿真。（2天）、撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告（2天）和答辯（1天）。五、主要參考文獻(xiàn)[1]電力工程基礎(chǔ)[2]工廠供電，電力系統(tǒng)分析[3]相關(guān)設(shè)計(jì)仿真軟件手冊，如（MATLAB）等。[4]數(shù)學(xué)建模算法分析等[5]電氣工程設(shè)計(jì)手冊等[2]圖書館屮文數(shù)據(jù)庫“萬方數(shù)字化期刊”其他相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資料指導(dǎo)教師簽字.?電力網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的模擬退火算法設(shè)計(jì)摘要電力網(wǎng)網(wǎng)架優(yōu)化是一個(gè)多目標(biāo)、多階段、離散的、非線性、受約束的混合整數(shù)規(guī)劃問題。傳統(tǒng)的優(yōu)化算法已不能滿足規(guī)劃需要，以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)的各類優(yōu)化算法逐漸成為規(guī)劃的主流算法。該文綜述了

5、近年來電網(wǎng)網(wǎng)架優(yōu)化規(guī)劃領(lǐng)域的國內(nèi)外研宄成果。針對(duì)輸電網(wǎng)和中低壓配電網(wǎng)的不同特點(diǎn)，分析了相應(yīng)數(shù)學(xué)模型的建立和基于智能技術(shù)的尋優(yōu)算法研宄中的成果和進(jìn)展。重點(diǎn)探討了中低壓配電網(wǎng)網(wǎng)架優(yōu)化問題建模和算法研宄屮存在的問題和不足，提出了未來網(wǎng)架優(yōu)化規(guī)劃研宄中應(yīng)關(guān)注的問題和研宄方向。電力網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是組合最優(yōu)化問題。筆薺用圖論方法把電力網(wǎng)線路模型化，并運(yùn)用圖論最優(yōu)化理論研究線路優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。在電力網(wǎng)運(yùn)行在樹狀結(jié)構(gòu)的前提下，提出了多邊形變換的新概念，首次將模擬退火方法應(yīng)用于電力網(wǎng)線路優(yōu)化設(shè)計(jì)中，同時(shí)提出網(wǎng)架優(yōu)化的

6、模擬退火算法，最終得到一個(gè)費(fèi)用最小的電力網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞：電力網(wǎng)，電網(wǎng)規(guī)劃，網(wǎng)架優(yōu)化，模擬退火法目錄第一章緒論1T*11—16^1禾nAt/、3第三章設(shè)計(jì)原理4§3.1TSP問題介紹5§3.2TSP問題介紹5第四章詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟7§4.1算法流程7§4.2模擬退火算法實(shí)現(xiàn)步驟如下7第五章設(shè)計(jì)結(jié)果及分析9§5.1MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)及主函數(shù)9§5.1.1計(jì)算距離矩陣9§5.1.2初始解9§5.1.3生成新解9§5.1.4Metropolis準(zhǔn)則函數(shù)10§5.1.5畫路線軌跡圖11§5.1.6輸出路徑函數(shù)

7、11§5.1.7可行解路線長度函數(shù)12§5.1.8模擬退火算法的主函數(shù)12主函數(shù)代碼如下：12§5.2仿真結(jié)果及分析14第六章體會(huì)17§6.1關(guān)于MATLAB的體會(huì)17§6.2關(guān)于基于模擬退火算法的TSP算法的體會(huì)17參考文獻(xiàn)19第一章緒論隨著電力系統(tǒng)的運(yùn)營管理逐步向企業(yè)化和市場化方向發(fā)展，如何在保證電力安全可靠地輸送到電力負(fù)荷中心的前提下，盡可能降低電網(wǎng)的建設(shè)投資和運(yùn)行成木己成為電力企業(yè)關(guān)注的核心問題。電網(wǎng)規(guī)劃的任務(wù)就是遵照上述原則確定一段時(shí)期內(nèi)（一般為5年）的分年度電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、建設(shè)項(xiàng)目和投資費(fèi)用安

8、排。其中，一旦負(fù)荷發(fā)展水平確定，進(jìn)行各年度FI標(biāo)網(wǎng)架優(yōu)化就成為電網(wǎng)規(guī)劃的核心問題和難點(diǎn)，它直接決定了一個(gè)電網(wǎng)的建設(shè)成本、運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性。網(wǎng)架優(yōu)化是一個(gè)多0標(biāo)、多階段、包括大量不確定因素的離散、非線性受約束的混合整數(shù)規(guī)劃問題。由于電網(wǎng)規(guī)劃方案需要配合一段時(shí)期內(nèi)的負(fù)荷漸進(jìn)發(fā)展來確定各年度電網(wǎng)網(wǎng)架，既要求在規(guī)劃期內(nèi)所奮年度均滿足負(fù)荷和可靠性需求，又要使整個(gè)規(guī)劃期的綜合動(dòng)態(tài)投資額最小、目標(biāo)網(wǎng)架最合理，因此現(xiàn)有的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化規(guī)劃模型原則上又可分為