任 卓

（韶關市技師學院，廣東 韶關 512026）

人工蜂群算法是一種全局搜索的優(yōu)化算法，對于電網(wǎng)儲能系統(tǒng)管理具有重要作用。該優(yōu)化算法能夠更加精準地控制和管理電網(wǎng)儲能設備，以縝密的搜索計算得到問題最優(yōu)答案，而后將其應用在儲能系統(tǒng)設備中，保證電網(wǎng)儲能系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定和協(xié)同運行，提升整體工作效率。本文探討了人工蜂群算法對電網(wǎng)儲能系統(tǒng)管理的作用，提出具體化的實踐策略。

1 人工蜂群算法對電網(wǎng)儲能系統(tǒng)管理的作用

1.1 人工蜂群算法的特點

人工蜂群算法是一種新興的自適應全局優(yōu)化算法，模擬了自然界中蜜蜂群體在尋找食物時的行為與策略的一種優(yōu)化算法。其技術原理為通過完整模擬蜜蜂搜尋食物的具體過程來解決相應的問題，人工蜂群算法主要具有以下五大特點。第一，模擬自然現(xiàn)象。蜂群傳遞信息和搜尋食物是自然界中的一種常見現(xiàn)象，而人工蜂群算法正是以這種自然現(xiàn)象為原理得出的具有良好的動態(tài)響應性的算法。第二，全局搜索能力。人工蜂群算法具有全局搜索能力，能夠在搜索空間中找到全局最優(yōu)解。第三，算法簡單，易于實現(xiàn)。人工蜂群算法的實現(xiàn)過程相對簡單，在計算機編程中能夠?qū)崿F(xiàn)廣泛應用。第四，適應性強。人工蜂群算法的本質(zhì)即為一種參數(shù)控制方法，其動態(tài)幅度極小，有著優(yōu)異的搜索能力和自適應性。第五，改進算法廣泛存在。作為一種基礎的優(yōu)化算法，以人工蜂群算法為基礎還能夠衍生出多種改進算法，并根據(jù)用戶的實際需求對算法本身個性化設計，具有廣泛的推廣價值。

1.2 人工蜂群算法對電網(wǎng)儲能系統(tǒng)管理的作用

電網(wǎng)儲能系統(tǒng)是實現(xiàn)電網(wǎng)安全、高效、可靠運行的重要系統(tǒng)。作為一種基于系統(tǒng)整體搜索的優(yōu)化算法，人工蜂群算法對于有效解決各種實際問題具有重要意義。在電網(wǎng)儲能系統(tǒng)管理中，人工蜂群算法具有多方面的價值。首先，最優(yōu)化管理。電網(wǎng)儲能系統(tǒng)涉及到多種因素，如能量存儲和分配、儲能設備的充放電控制、負載需求的響應等。人工蜂群算法基于全局視角對系統(tǒng)進行精準搜索，能夠確定電網(wǎng)儲能系統(tǒng)的實時狀態(tài)，根據(jù)不同問題制定出針對性的調(diào)控決策，從而保證系統(tǒng)的安全、高效運轉(zhuǎn)。其次，輔助決策。人工蜂群算法可以對電網(wǎng)儲能系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行實時響應和預測，包括預測電力需求和儲能設備狀態(tài)，為管理者制定決策提供參考依據(jù)。該算法還能精準預測出儲能系統(tǒng)之后的發(fā)展趨勢，以提前制定出促進其高效運行的調(diào)控策略。此外，人工蜂群算法的有效應用還能夠減少維護成本。該優(yōu)化算法通過動態(tài)管理和調(diào)控系統(tǒng)運行狀態(tài)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，盡可能減少儲能系統(tǒng)的運行維護成本，以縝密的算法高質(zhì)量地完成各項工作。最后，提高系統(tǒng)魯棒性。電網(wǎng)儲能系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中會涉及到多項參數(shù)的動態(tài)變化，如電網(wǎng)的電量和負荷等，而人工蜂群算法具有很強的適應性，能夠自適應各種變化情況，系統(tǒng)運行的魯棒性得到了極大改善。

2 人工蜂群算法在電網(wǎng)儲能系統(tǒng)管理中的運用

在電網(wǎng)儲備系統(tǒng)管理中，人工蜂群算法展現(xiàn)出了良好的自適應性和全局搜索能力，其能夠精準預測儲能系統(tǒng)的發(fā)展趨勢、及時響應系統(tǒng)的負載變化，并動態(tài)管控各類儲能設備的運行狀態(tài)，其具備的多種優(yōu)勢也促進了電網(wǎng)儲能系統(tǒng)管理工作的多元化發(fā)展，拓寬了系統(tǒng)的運用范圍。為了更好地提升該算法在電網(wǎng)儲能系統(tǒng)管理中的運用效果，應對算法步驟和過程加以明確，并結(jié)合電網(wǎng)儲能系統(tǒng)管理實際需求制定完善的實踐流程。

2.1 算法步驟和過程

人工蜂群算法在運行過程中，主要包括初始化種群、蜜蜂搜索和貪心選取、修改等系列過程。在儲能系統(tǒng)的實際管理工作中，可以將儲能系統(tǒng)和負載系統(tǒng)視作一個種群，通過蜜蜂搜索，利用儲能設備與負載間的反饋信息，結(jié)合系統(tǒng)負載的變化情況動態(tài)調(diào)整儲能設備，在具體運用人工蜂群算法時應嚴格遵循以下五大步驟流程。①初始化種群。依據(jù)人工蜂群算法的基本原理，系統(tǒng)中的各種儲能設備都可以看作是一個種群，蜜蜂便是種群中的每一個成員，對儲能設備的狀態(tài)和參數(shù)初始化，將參數(shù)設置為隨機變量。②蜜蜂搜索和貪心選取。搜索每一個種群成員，確定設備處于最佳運行狀態(tài)時的各項參數(shù)，以貪心算法尋找相應的運行方式，在此過程中構(gòu)建適應度函數(shù)，評估儲能設備運行狀態(tài)的合理性。③調(diào)整儲能狀態(tài)。以人工蜂群算法確定儲能設備的最佳運行狀態(tài)后，還必須動態(tài)監(jiān)測儲能設備的負載情況和電池特性，實時調(diào)控其充放電狀態(tài)，應有專人詳細記錄設備的最優(yōu)狀態(tài)參數(shù)和適應度值。④修改算法參數(shù)。結(jié)合當前階段的計算結(jié)果及時調(diào)整各類參數(shù)，完善算法的收斂速度，如果已經(jīng)收斂完成則應固定其參數(shù)。⑤迭代搜索。以上一次的搜索結(jié)果為依據(jù)再次初始化種群，按照上述步驟如此反復，從而提升對電網(wǎng)儲能系統(tǒng)的控制和管理水平。在具體的電網(wǎng)儲能系統(tǒng)中，需要根據(jù)系統(tǒng)需求和實際情況，對算法進行個性化設計和調(diào)整。

2.2 儲能設備的管理與優(yōu)化

人工蜂群算法可以根據(jù)負載變化情況，利用儲能設備提供保障性的能量支持，保證電網(wǎng)儲備設備始終處于充放電的平衡狀態(tài)下，有效提升設備運轉(zhuǎn)的整體效率。在電網(wǎng)儲能系統(tǒng)中，儲能設備的管理與優(yōu)化是實現(xiàn)系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行的關鍵。人工蜂群算法作為全局搜索的優(yōu)化算法，在電網(wǎng)儲能系統(tǒng)管理中能夠?qū)崿F(xiàn)對儲能設備的優(yōu)化與管理。首先，對儲能設備狀態(tài)進行監(jiān)測。借助傳感器等智能化設備動態(tài)監(jiān)測儲能設備的運行情況，如是否應對其充電以及電壓、電容量等參數(shù)的變化情況等，之后在人工蜂群算法中準確輸入這些參數(shù)。同時，根據(jù)需要優(yōu)化的目標來進行適應度函數(shù)設計，以評估儲能設備的狀態(tài)和優(yōu)化效果，通常采用的函數(shù)包括能量分發(fā)均衡度、充電效率等。其次，對蜜蜂種群進行初始化。隨機初始化基礎上結(jié)合適應度函數(shù)評估個體適應度值，在此基礎上實現(xiàn)蜜蜂搜索和貪心選擇。采用貪心選擇等方式對所有儲能設備進行搜索，得到最佳的儲能設備運行參數(shù)并以此為基礎構(gòu)建適應度函數(shù)。精準把握儲能設備的充放電狀態(tài)，得到其適應度值和處于最佳運行狀態(tài)時的各項參數(shù)。最后，完成參數(shù)調(diào)整和迭代搜索。在上述結(jié)果基礎之上，應立即動態(tài)調(diào)整算法參數(shù)直至達到算法收斂狀態(tài)。在此基礎上根據(jù)人工蜂群算法的搜索結(jié)果，精準管控儲能設備并科學分配其能量。

2.3 能量的存儲與分配

電網(wǎng)儲能系統(tǒng)中的能量存儲與分配，是電網(wǎng)儲能系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行的關鍵。運用該優(yōu)化算法合理儲存和分配儲能系統(tǒng)能量，保證設備之間的協(xié)同合作，提升運行的安全性和穩(wěn)定性。在負載變化引起峰谷電壓波動時，儲能設備可以供電，以平穩(wěn)電壓波動，并確保系統(tǒng)輸出質(zhì)量的穩(wěn)定性。首先，監(jiān)測系統(tǒng)能量狀態(tài)。對電網(wǎng)儲能系統(tǒng)中的供電情況、負荷情況和充放電狀態(tài)等能量參數(shù)狀態(tài)進行動態(tài)監(jiān)測，確定能量分配和存儲的實際需求，結(jié)合系統(tǒng)實際情況確定分配和儲存工作的任務目標和具體實施策略；其次，初始化設置種群，結(jié)合之前已經(jīng)構(gòu)建完成的適應度函數(shù)確定不同個體的適應度值，嚴格把控儲能設備的充放電狀態(tài)，從而與電網(wǎng)的能量要求相適應，得到能量分配和儲存的最優(yōu)化解決方案；最后，設置好參數(shù)并完成迭代搜索后，優(yōu)化電網(wǎng)儲能設備，以便進行合理的能量存儲及分配，實現(xiàn)最優(yōu)的系統(tǒng)運行效果。

總之，人工蜂群算法可以通過實時采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，實時響應負載變化，使儲能系統(tǒng)在需求變化時進行動態(tài)管理和優(yōu)化。人工蜂群算法可以在全面掌握各項歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)的基礎上，精準預測儲能系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢，為其控制和管理工作提供智能化的決策支持。

3 結(jié) 語

綜上所述，人工蜂群算法在電網(wǎng)儲能系統(tǒng)管理中發(fā)揮至關重要的作用，其不僅能夠精準預測電力需求和儲能設備狀態(tài)，對系統(tǒng)管理者進行決策提供支持，同時還能夠通過算法的方式進行儲能設備管理，減少了人工干預，降低了系統(tǒng)的運行成本?？傊?，人工蜂群算法可以提高電網(wǎng)儲能系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性，為系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行保駕護航。