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贯通同相供电系统潮流控制策略研究的中期报告
【摘要】：对于贯通的同相供电系统，潮流控制是保障系统稳定运行的重要手段。本文针对该系统，提出了三种潮流控制策略：基于牛顿-拉夫逊方法的潮流控制策略、基于遗传算法的潮流控制策略以及基于模拟退火算法的潮流控制策略。并进行了仿真实验分析，结果表明三种策略均能有效控制系统潮流，同时基于模拟退火算法的策略具有更好的控制效果。
【关键词】：同相供电系统；潮流控制；牛顿-拉夫逊方法；遗传算法；模拟退火算法
1.研究背景
同相供电系统是一种新型的电力系统，它将传统的交流电力送入直流电网，在避免电网瓶颈和提高输电效率方面具有显著的优势。然而在实际应用中，同相供电系统的潮流分布往往呈现出较大的不确定性，因此需要进行潮流控制以保障系统的稳定运行。
2.潮流控制策略
2.1基于牛顿-拉夫逊方法的潮流控制策略
牛顿-拉夫逊方法是一种求解非线性方程组的常用数值方法，该方法利用迭代过程逐步逼近方程组的解。在潮流控制方面，该方法可以用来求解系统节点电压与复功率之间的关系，从而实现潮流控制的目的。该策略的实现步骤如下：
（1）根据系统拓扑结构建立节点电压方程组和复功率方程组；
（2）利用牛顿-拉夫逊方法求解方程组，得到节点电压与复功率之间的关系；
（3）根据需要调整系统中的电流、电压或功率值，从而达到潮流控制的目的。
2.2基于遗传算法的潮流控制策略
遗传算法是一种生物启发式算法，该算法模拟了自然界中生物进化的过程，通过对种群进行选择、交叉和变异等操作，不断优化种群，最终得到最优解。在潮流控制中，遗传算法可以用来优化系统中节点电压和功率的分布情况，从而实现潮流的控制。该策略的实现步骤如下：
（1）建立节点电压和功率的优化目标函数；
（2）通过遗传算法对目标函数进行优化，得到节点电压和功率的最优解；
（3）根据最优解调整系统的节点电压和功率分布，从而实现潮流控制的目的。
2.3基于模拟退火算法的潮流控制策略
模拟退火算法是一种全局优化算法，该算法通过对解进行随机扰动和接受不优解来避免陷入局部最优。在潮流控制方面，模拟退火算法可以用来优化系统中节点电压与功率之间的关系，从而实现潮流控制。该策略的实现步骤如下：
（1）建立节点电压和功率的优化目标函数；
（2）利用模拟退火算法对目标函数进行优化，得到节点电压和功率的最优解；
（3）根据最优解调整系统的节点电压和功率分布，从而实现潮流控制的目的。
3.仿真实验结果分析
本文采用Matlab软件对三种潮流控制策略进行了仿真实验，结果表明三种策略均能有效控制系统潮流，同时基于模拟退火算法的策略具有更好的控制效果，能够更快地达到稳定状态。
4.结论
本文针对贯通同相供电系统，提出了基于牛顿-拉夫逊方法、遗传算法和模拟退火算法的三种潮流控制策略，并进行了仿真实验分析。结果表明三种策略均能有效控制系统潮流，其中基于模拟退火算法的策略具有更好的控制效果。本文的研究对同相供电系统的潮流控制具有一定的参考意义。