题目：电力系统无功优化的高性能算法研究

电力系统无功优化是降低网损，提高电压质量的重要措施，也直接关系到电力系统运行的安全性和稳定性。对无功优化问题的研究，既具有理论意义，又具有实际价值。本文在前人研究的基础上，对无功优化问题进行数学建模，针对其具有的非线性、离散性、复杂性和多目标性等特点，运用遗传算法来进行无功优化，同时，针对遗传算法所带来的“早熟”等问题，提出一系列方法进行改进，包括混合模拟退火部分，改进交叉和变异算子及采用最优个体恢复策略。基于遗传算法的隐并行性和随机性，提出了多进程运行的并行式遗传算法，在多个进程之间相互迁移最优个体以加快收敛和增强寻优结果的稳定性，并在此算法基础上，应用分布式MPI技术提供的库函数对各个进程之间的信息交流进行封装，构建成分布式并行遗传算法。文中采用IEEE14节点系统对一系列遗传算法进行计算，通过比较计算结果，验证了各项改进措施的成效以及分布式计算环境下的加速性。本文还针对高压配电网的情况实现了单电压等级下的快速优化算法，此算法基于分层分压、就地平衡的原则，简化数学模型的同时用经济压差理论简化优化函数，在保证优化结果的同时极大的提高了计算速度，适用于实时性要求高的问题当中。本文采用某110kV电网系统对此程序进行计算，验证了其快速优化的性能。