基于混合算法的多目标配电网重构论文_赵辉

(河北省电力勘测设计研究院 河北石家庄 050000)

摘要:文中提出一种混合算法来处理配电网重构问题,根据遗传算法和粒子群算法各自的原理特点,将遗传算法和粒子群算法相结合,充分的利用粒子群算法的快速性,随机性,全局收敛性,较好的解决了遗传算法用于配电网重构时的缺点和不足。

关键词:数学模型;混合算法

1 配电网重构的数学模型

按照不同的场合和目的可以定义不同的重构模型,一般来说,其数学模型描述如下:

2 混合算法

2.1 混合编码策略

在遗传算法中,编码是至关重要的一个环节,编码的好坏,直接影响算法的效率和稳定性能。在配电网络重构问题中,以0、1设置所有开关状态的编码方式容易产生大量的不可行解,大大降低了算法的寻优效率。在配电网中,相对于常闭的一般开关而言,联络开关占比较小的一部分,且当任意一个联络开关闭合时,在配电网中必然产生环网,为了保持配电网树状运行,则需要把相应环网中的分段开关断开。根据此特点,以网络中环路数量为染色体长度,环路开关号为染色体内容的编码方式。

2.2自适应规则

控制参数的调整主要是对交叉概率 、变异概率 进行的。交叉操作是遗传算法产生新个体的主要方法, 一般应取较大值.但若取值过大,易于破坏群体中的优良个体;若取值过小,产生新个体的速度又太慢, 的范围一般为0.4~0.99。变异操作是产生新个体的必不可少的辅助方法,若 取值较大,有可能破坏掉很多较好的个体,使得算法的性能近似于随机搜索的性能;若 取值太小,则变异操作产生新个体的能力和抑制早熟现象的能力较差,一般地 范围为0.001~0.1。由上可知, 和 越大,算法产生新个体的能力就越强,个体之间的适应度波动比较大; 和 越小,算法使个体趋于收敛的能力越强,个体的平均适应度比较平稳,有可能产生早熟现象。

采用自适应思想,在算法的运行过程中对 和 进行调整,其计算公式为:

运行算法程序得到的结果如表1所示。

图1为HGAPSO在寻优过程中最优适应值和群体平均适应值的动态演化情况,图2分别为上述三种算法最优适应值收敛特性曲线。

5 结论

本文综合考虑降低网损的收益和开关操作的费用,使配电网在一段时间T内的收益最大,得到配电网重构的多目标函数。在算法方面本文把遗传算法和粒子群算法相结合,在保证全局最优的情况下大幅提高了收敛速度,并以美国PG&E的69节点配电系统为算例进行了试算,并对仿真结果进行了具体的比较分析,验证了用于配网重构的混合算法的有效性和快速收敛性,实例表明所用算法对于避免陷入局部最优解显示了良好的优越性,进一步拓展了遗传算法在配电网络重构中的应用。

参考文献:

[1] 张步涵,沙立华,曾次玲.基于随机生成树的配电网重构模拟退火算法

[2] 黄健,张尧,李绮雯. 蚁群算法在配电网重构的应用

[3] 夏媚珠。基于改进遗传算法的配电网络重构的研究。广西大学硕士论文。2004.5

论文作者:赵辉

论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期

论文发表时间:2017/3/9

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