亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于啟發(fā)式的配電網(wǎng)重構(gòu)Memetic算法

        2016-12-31 00:00:00胡亞南
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年29期

        摘 要:提出了一種新的應(yīng)用于配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性重構(gòu)的方法。Memetic算法是模擬文化進(jìn)化,其實(shí)質(zhì)是一種基于種群全局搜索和基于個(gè)體局部搜索的結(jié)合體。文章結(jié)合遺傳算法和啟發(fā)式算法的優(yōu)點(diǎn),在Memetic算法的框架下,形成一種非常適用于配電網(wǎng)重構(gòu)的新算法。Memetic算法本身比遺傳算法快得多,在加入啟發(fā)算法進(jìn)行局部尋優(yōu)時(shí),更加加快了尋找群居最優(yōu)解的速度。文章還提出了清晰明確的不可行解改造方案,進(jìn)一步改善了算法性能。最后對(duì)兩個(gè)算例進(jìn)行了計(jì)算,得出的結(jié)論表明本算法具有求解迅速,性能好,能有效地應(yīng)用于配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性重構(gòu)。

        關(guān)鍵詞:Memetic算法;配電網(wǎng)重構(gòu);重要性

        引言

        配電網(wǎng)系統(tǒng)中包含著少量聯(lián)絡(luò)開關(guān)以及大量的開斷開關(guān)。通過(guò)關(guān)閉聯(lián)絡(luò)開關(guān),打開相對(duì)應(yīng)的支路開斷開關(guān),使配電網(wǎng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上發(fā)生變化。配電網(wǎng)重構(gòu)就是科學(xué)地利用這種變化使得配電網(wǎng)在滿足輻射狀和各負(fù)荷點(diǎn)不失電的情況下,平衡負(fù)荷、降低網(wǎng)損、提高供電可靠性及改善電壓質(zhì)量。

        配電網(wǎng)重構(gòu)是一個(gè)大規(guī)模、非線性的優(yōu)化問(wèn)題,對(duì)于該問(wèn)題的研究已經(jīng)有了許多成果。主要有:數(shù)學(xué)優(yōu)化算法、啟發(fā)式算法、人工智能算法、混合式算法。其中數(shù)學(xué)優(yōu)化法和人工智能算法求解過(guò)程耗費(fèi)的時(shí)間較多,而且可能不收斂或者陷入局部最優(yōu)的缺陷。啟發(fā)式算法和混合式算法在求解速度上明顯加快,尋求的解基本滿足工程上要求,但不一定尋到最優(yōu)解。文章引用了一種文化基因算法(memetic algorithm),利用改進(jìn)編碼方式編碼的遺傳算法進(jìn)行全局尋優(yōu),同時(shí)利用啟發(fā)式原則的局部尋優(yōu)方法,大大提高了求解速度和求解質(zhì)量,比傳統(tǒng)的智能算法和啟發(fā)式算法更加優(yōu)越。IEEE33和IEEE69算例表明將Memetic算法應(yīng)用到配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性求解中,具有很好的尋優(yōu)速率。

        1 配電網(wǎng)重構(gòu)的數(shù)學(xué)模型

        配電網(wǎng)重構(gòu)的目標(biāo)函數(shù)有很多,文章僅考慮重構(gòu)后使全網(wǎng)的有功功率損耗最小。數(shù)學(xué)表達(dá)式為:

        式中:n為配電網(wǎng)總支路數(shù),b為支路編號(hào),rb為支路b的電阻值,Pb和Qb分別為支路b末節(jié)點(diǎn)注入的有功功率和無(wú)功功率,Ub為支路b注入功率節(jié)點(diǎn)的電壓,Kb表示支路b的開斷狀態(tài),當(dāng)Kb=1時(shí),支路b閉合,當(dāng)Kb=0時(shí),支路b斷開。

        配電網(wǎng)重構(gòu)還需滿足下列必要的約束條件:

        (1)網(wǎng)絡(luò)輻射狀約束,重構(gòu)完成后網(wǎng)絡(luò)呈輻射狀且各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)不失電。

        2 以支路交換為基礎(chǔ)的局部尋優(yōu)

        文化基因算法對(duì)個(gè)體進(jìn)行局部尋優(yōu),可以盡快淘汰掉適應(yīng)值低的個(gè)體,從后使得尋優(yōu)速率大大加快。但是局部尋優(yōu)算法的效率和可靠性決定著文化基因算法求解速度和質(zhì)量,因此高效的局部尋優(yōu)算法直接影響文化基因算法的效率。傳統(tǒng)的文化基因算法個(gè)體局部搜索一般采取模擬退火法,但是其應(yīng)用于配電網(wǎng)時(shí),若其領(lǐng)域選擇較大則局部尋優(yōu)所費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng),整個(gè)算法的時(shí)間大量延長(zhǎng),若其領(lǐng)域選取較小,則容易尋不到局部最優(yōu),使算法陷入局部最優(yōu)。現(xiàn)代智能電網(wǎng)要求進(jìn)行實(shí)時(shí)在線的配電網(wǎng)重構(gòu),使得以更快的效率尋求最優(yōu)解成為研究算法的核心要求。文章采用的以支路交換法為基礎(chǔ)的局部尋優(yōu)可以迅速找到局部最優(yōu)解,同時(shí)在Memetic框架下可以最大化保留系統(tǒng)的多樣性,找到全局最優(yōu)。相對(duì)于傳統(tǒng)的文化基因算法所采用模擬退火法進(jìn)行局部尋優(yōu),文章利用以支路交換法為基礎(chǔ)的局部尋優(yōu)對(duì)整個(gè)算法性能提高巨大。

        對(duì)于含有若干環(huán)的配電網(wǎng)系統(tǒng),利用支路交換法可以快速定位合理的交換支路使系統(tǒng)網(wǎng)損大量減少,因此可以用該方法進(jìn)行局部尋優(yōu),求解得到最優(yōu)解的效率很高。

        如圖一個(gè)簡(jiǎn)單的配電網(wǎng)環(huán)路,在開關(guān)一側(cè)的負(fù)荷向?qū)?cè)轉(zhuǎn)移,則兩側(cè)的網(wǎng)損增量分別為:

        上述兩式均把電壓i的標(biāo)幺值視為1,節(jié)點(diǎn)注入功率可視為注入電流。兩式之和就是轉(zhuǎn)移該負(fù)荷給該環(huán)帶來(lái)的增量,其值若為負(fù)值,則該負(fù)荷的轉(zhuǎn)移對(duì)減少網(wǎng)損有利。

        對(duì)于含有多個(gè)環(huán)的配電網(wǎng),在其呈輻射狀的情況下,對(duì)斷開支路兩側(cè)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的網(wǎng)損進(jìn)行計(jì)算,尋求局部最優(yōu)。具體做法為:選擇一個(gè)斷開支路,選擇一側(cè)的負(fù)荷向另一側(cè)轉(zhuǎn)移,計(jì)算網(wǎng)損增量并記錄下來(lái),接著計(jì)算另一側(cè)負(fù)荷轉(zhuǎn)移后產(chǎn)生的網(wǎng)損增量并記錄下來(lái)。依次計(jì)算剩余斷開支路處的負(fù)荷轉(zhuǎn)移所產(chǎn)生的增量,對(duì)得到的所有增量進(jìn)行大小順序的排列,選擇網(wǎng)損增量為負(fù)且最小的支路與該負(fù)荷轉(zhuǎn)移形成的支路交換,然后在此基礎(chǔ)上在進(jìn)行兩次這樣的減少網(wǎng)損的操作,重復(fù)多次上述操作,系統(tǒng)的網(wǎng)損單調(diào)下降,因?yàn)閭€(gè)環(huán)之間會(huì)有相互的影響,為保證整個(gè)系統(tǒng)不陷入全局最優(yōu),文章對(duì)每個(gè)初始染色體用該方法局部尋優(yōu)時(shí),每次只進(jìn)行兩次這樣的操作,這樣既可以較大的趨于局部最優(yōu),又避免陷入局部最優(yōu)解。

        3 Memetic算法步驟

        文章采用的是遺傳算法進(jìn)行全局尋優(yōu)和運(yùn)用啟發(fā)式支路交換法局部尋優(yōu)的文化基因算法。由上文的規(guī)則,染色體只編碼支路類別不為0的支路。同時(shí)為了減少不可行出現(xiàn)的概率,采用有文獻(xiàn)提出的編碼方式,利用單點(diǎn)交叉和單點(diǎn)變異,并適當(dāng)提高交叉率與變異率。初始種群的形成則是在配電網(wǎng)每個(gè)環(huán)內(nèi)選擇斷開一個(gè)支路,然后將其改造為可行解。

        該算法的流程圖如圖2所示。

        文章算法的步驟:(1)讀入系統(tǒng)數(shù)據(jù),形成全為可行解的初始化種群。(2)對(duì)初始化種群中的個(gè)體運(yùn)用文章的局部尋優(yōu)方法進(jìn)行局部尋優(yōu),得到在某領(lǐng)域擁有足夠?qū)I(yè)知識(shí)的精通者族群。(3)對(duì)得到的新的族群進(jìn)行交叉和變異,并對(duì)不可行解進(jìn)行改造。(4)重復(fù)2,3操作,直至達(dá)到最大迭代次數(shù),輸出最優(yōu)解。

        4 算例分析

        文章以IEEE33節(jié)點(diǎn)和IEEE33節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)算例系統(tǒng)為例,該系統(tǒng)取基準(zhǔn)容量為100kVA,基準(zhǔn)電壓為10kV。

        文章采用改進(jìn)的編碼方式,支路1-2不參與編碼,染色體長(zhǎng)度為36,設(shè)置初始種群為20,最大進(jìn)化代數(shù)為50,交叉概率為0.8,變異概率為0.05。利用文章方法對(duì)該33節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)連續(xù)尋優(yōu)發(fā)現(xiàn),98%在35之內(nèi)代就可以找到最優(yōu)解,與文獻(xiàn)[1]相比文章在速度上和求解質(zhì)量上均有很大的優(yōu)勢(shì)。表1列出了文獻(xiàn)[1]的方法與文章方法分別進(jìn)行重構(gòu)計(jì)算后的結(jié)果,顯然文章得到的結(jié)果更優(yōu)。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        文章引進(jìn)的Memetic算法的框架,用改進(jìn)了編碼方式的遺傳算法進(jìn)行全局尋優(yōu),特別是根據(jù)配電網(wǎng)的特點(diǎn),以支路交換為基礎(chǔ)的局部尋優(yōu)作為個(gè)體尋優(yōu),使得算法無(wú)論在全局搜索能力和求解速度與質(zhì)量方面相對(duì)于其余智能算法都有了極大的提高,在求解過(guò)程中,保持了遺傳過(guò)程中父輩的優(yōu)良基因,進(jìn)一步提高了收斂速度。

        參考文獻(xiàn)

        [1]李曉明,黃彥浩,尹項(xiàng)根.基于改良策略的配電網(wǎng)重構(gòu)遺傳算法[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2004,24(2):49-54.

        [2]張棟,張劉春,傅正財(cái).配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的快速支路交換算法[J].電網(wǎng)技術(shù),2005,29(9):82-85.

        [3]劉曼丹.文化基因算法在多約束背包問(wèn)題中的應(yīng)用[J].計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化,2007,26(4):61-67.

        [4]何禹清,彭建春,文明,等.配電網(wǎng)重構(gòu)的最小可行分析對(duì)象及其快速算法[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2010,30(31):50-54.

        [5]麻秀范,張粒子,孔令宇.基于家族優(yōu)生學(xué)的配網(wǎng)重構(gòu)[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2004,24(10):97-102.

        [6]陳根軍,李繼洗,唐國(guó)慶.基于Tabu搜索的配電網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)重構(gòu)算法[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2002,22(10):28-33.

        [7]郝文波,于繼來(lái).基于負(fù)荷受電路徑電氣剖分信息的配電網(wǎng)重構(gòu)算法[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2008,28(19):42-48.

        [8]劉自發(fā),葛少云,余貽鑫.一種混合只能算法在配電網(wǎng)重構(gòu)中的應(yīng)用[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2005,25(15):73-77.

        [9]王艷松,陳國(guó)明,張加肚,等.基于小生境遺傳算法的配電網(wǎng)開關(guān)優(yōu)化配置[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2006,21(5):82-86.

        [10]葛少云,劉自發(fā),余貽鑫.基于改進(jìn)禁忌搜索的配電網(wǎng)重構(gòu)[J].電網(wǎng)技術(shù),2004,28(23):22-26.

        [11]王超學(xué),崔杜武,崔穎安,等.使用基于中醫(yī)思想的蟻群算法求解配電網(wǎng)重構(gòu)[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2008,28(7):13-18.

        作者簡(jiǎn)介:胡亞南(1986-),女,湖南省株洲市人,工作單位:大唐華銀株洲發(fā)電有限公司,職務(wù):作業(yè)工程師維護(hù)員,職稱:助理工程師,研究方向:電氣工程及其自動(dòng)化。

        浪荡少妇一区二区三区| 又粗又黄又猛又爽大片app| 最新亚洲人成网站在线观看| 色妺妺视频网| 国产精品美女久久久久浪潮AVⅤ | 精品无码一区二区三区小说| 凹凸世界视频a一二三| 人妻丰满熟妇av无码区app| 无码精品人妻一区二区三区人妻斩 | 欧美极品少妇无套实战| 99精品成人片免费毛片无码| 国产一区二区精品久久呦| 国产av精品一区二区三区久久 | 夜鲁很鲁在线视频| 9999精品视频| 一区二区三区在线视频爽| 日本一区二区三区高清在线视频| 久久国产精品久久久久久| 黄色毛片视频免费| 日本人妻系列一区二区| 亚洲黄色天堂网站在线观看禁18| 精品国产乱码久久久久久1区2区| 国产精品无码无片在线观看3D| 国产精品高清一区二区三区人妖| 可以免费看亚洲av的网站| 亚洲狠狠婷婷综合久久久久图片| 亚洲 国产 哟| 日本超骚少妇熟妇视频| аⅴ天堂中文在线网| 亚洲欧洲无码一区二区三区| 亚洲VR永久无码一区| 北条麻妃在线中文字幕| 久久久久久久波多野结衣高潮| 国产乱视频| 亚洲天堂av免费在线| 加勒比色老久久爱综合网| 精品欧洲av无码一区二区三区 | 亚洲AV无码成人精品区H| 日本少妇一区二区三区四区| 国产成人精品一区二区三区视频| 久久久国产精品樱花网站|