协同进化粒子群优化算法在可用输电能力计算中的应用

"基于协同进化法的可用输电能力计算 - 孙明一，周苏荃 - 哈尔滨工业大学电气工程系" 电力系统中的可用输电能力（Available Transfer Capability, ATC）计算是保障电网稳定运行和促进电力市场交易的关键。在电力市场环境下，ATC是指在满足所有现有输电合同、保证系统安全性和可靠性的基础上，电网所能提供的额外传输容量。这一概念由北美电力可靠性委员会（NERC）提出，通常通过计算极限传输容量（TTC）减去输电可靠性裕度（TRM）、容量效益裕度（CBM）和现存输电协议（ETC）来确定。 孙明一和周苏荃提出的基于协同进化粒子群优化算法的ATC模型，针对大规模电力系统中发电机和负荷数量多的问题，采用了分解-协调策略。这种方法将大系统分解为有功子系统和无功子系统两个相互关联的部分，降低了计算复杂度。通过协调原理，两个子系统能够协同进化，确保全局最优解的寻找。同时，他们使用了一种改进的粒子群优化算法，这种算法具有更好的收敛性和寻优性能，尤其适合解决大系统中的ATC计算问题。粒子群优化算法是一种模拟自然界中鸟群或鱼群行为的全局搜索算法，通过群体间的互动和信息共享来寻找解决方案。 在该模型中，改进的粒子群优化算法解决了传统进化算法中粒子向量过长的问题，增强了在大规模问题中的适应性。通过在有功和无功子系统之间进行协调，该方法可以更有效地考虑电力系统中的动态平衡和稳定性因素，从而提高ATC计算的准确性和效率。 为了验证模型的有效性，研究者们运用了IEEE-30节点系统作为测试案例，计算结果表明，所提出的模型能够成功地计算出ATC，并且其性能优于传统的计算方法。这一成果对于电力市场中的资源优化配置、电网规划以及电力交易决策具有重要的理论与实践意义，特别是在当前环保压力增大、电力资源紧张的情况下，准确计算ATC有助于预防电网阻塞，保障电力系统的安全稳定运行，促进电力市场的健康发展。