人工鱼群算法在电网网架规划中的应用研究

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电网的网架规划是电力系统规划的重要组成部分,同时也是一个复杂的优化规划问题。由于网架规划具有离散性、非线性等特点,使得求解比较困难。人工鱼群算法是一种基于模拟鱼群行为的随机搜索的智能现代启发式算法,它具有收敛速度快、全局寻优能力强的优点,适合解决网架规划问题。在对人工鱼群算法的原理和性能充分分析的基础上,利用该算法进行网架规划。 针对网架规划的特点,以基本的“鱼群模式”为基础框架,定义了人工鱼群算法的“距离”、“邻域”和“中心”的概念和运算规则,制定了以觅食、聚群和追尾三种行为算子为基础的策略进行网架规划问题的寻优。 利用改造的人工鱼群算法对输电网网架规划进行求解。以年费用最小为目标函数,采用直流潮流模型,考虑N和N-1安全约束以及网损,给出了基于线路指标的启发式方法与人工鱼群算法相结合的策略,以提高输电网网架规划的效率。 提出了保证“基本辐射性”的人工鱼群算法寻优策略,给出了保证“基本辐射性”的觅食、聚群和追尾行为算子。以年费用为目标函数,采用二进制的编码方式,使用保证“基本辐射性”的随机初始化和根节点融合法两种初始化方法,以测试初始化方法对该算法的影响;利用前推回代方法进行配电网潮流计算以确定规划方案的网损费用;为了提高配电网规划的效率,在保证“基本辐射性”的人工鱼群算法中加入了不可行网络方案的修复策略。 根据上述的算法,对2个输电网规划算例和1个配电网规划算例进行MATLAB环境下的编程计算,所得的结果表明了本文提出的方法能快速获得网架规划问题的最优解,并且具有很强的全局搜索能力,应用于网架规划领域是可行的、有效的。
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