模擬植物生長(zhǎng)算法在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、模擬植物生長(zhǎng)算法是一種源于大自然的仿生類隨機(jī)算法。該算法從植物的向光性特點(diǎn)出發(fā)，將整數(shù)規(guī)劃的可行域作為植物的生長(zhǎng)環(huán)境，根據(jù)各可行解目標(biāo)函數(shù)的變化情況動(dòng)態(tài)確定植物的形態(tài)素濃度，進(jìn)而模擬出向光源(全局最優(yōu)解)迅速生長(zhǎng)的植物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型。該算法在搜索過程中不斷獲取和積累有關(guān)搜索空間知識(shí)，并自動(dòng)地控制搜索過程以求得最優(yōu)解。本文在介紹植物的生長(zhǎng)演繹方式、形態(tài)素濃度、向光性概率生長(zhǎng)機(jī)制的基礎(chǔ)上，對(duì)模擬植物生長(zhǎng)理論處理問題的基本思想和基本方法進(jìn)行了

2、研究，并將其應(yīng)用于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，就以下問題展開了研究，取得了滿意的結(jié)果。 1)建立了以可行路徑為決策變量的、能同時(shí)處理N安全及N-1安全的輸電網(wǎng)混合整數(shù)規(guī)劃模型。采用模擬植物生長(zhǎng)算法對(duì)所建立的模型進(jìn)行了求解，并提出了以所有決策變量上限構(gòu)成的網(wǎng)架為初始解展開尋優(yōu)的建議。 2)針對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)設(shè)計(jì)、開環(huán)運(yùn)行的特點(diǎn)，提出了以獨(dú)立環(huán)路為決策變量集，各環(huán)路中的開關(guān)編號(hào)作為其對(duì)應(yīng)變量取值集合的配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法，巧妙地將配電網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立

3、環(huán)路遠(yuǎn)小于開關(guān)數(shù)的特征與模擬植物生長(zhǎng)算法擅長(zhǎng)處理整數(shù)規(guī)劃的特點(diǎn)相結(jié)合，高效地求解了配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)問題。采用斷開、閉合、聯(lián)閉、長(zhǎng)閉4種狀態(tài)來(lái)描述開關(guān)的運(yùn)行方式，有效地縮小了尋優(yōu)過程中的搜索范圍，提高了計(jì)算效率。同時(shí)將以環(huán)路為決策變量的設(shè)計(jì)思想進(jìn)一步應(yīng)用到了配電系統(tǒng)規(guī)劃中。 3)提出了將無(wú)功補(bǔ)償容量、變壓器分接頭和發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)電壓三個(gè)方面的控制變量采用統(tǒng)一模式轉(zhuǎn)化成整型變量的方法。應(yīng)用模擬植物生長(zhǎng)算法對(duì)所建立的電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化模型進(jìn)行了

4、求解。 4)采用模擬植物生長(zhǎng)算法同時(shí)從時(shí)間和空間兩個(gè)角度對(duì)考慮開關(guān)動(dòng)作次數(shù)約束的混合整數(shù)配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償優(yōu)化模型進(jìn)行整體優(yōu)化，避免了將其分解成動(dòng)作時(shí)間和投入容量?jī)蓪觾?yōu)化問題。通過僅對(duì)與搜索到的可能解中變化了的一個(gè)變量相關(guān)聯(lián)的一個(gè)空間斷面和一個(gè)時(shí)間斷面依次進(jìn)行約束校核，加快了算法的尋優(yōu)速度。 5)基于等備用率原則，建立了以系統(tǒng)在一個(gè)檢修周期內(nèi)各周的凈備用率與整個(gè)檢修周期的平均凈備用率之差絕對(duì)值之和最小為目標(biāo)的發(fā)電機(jī)組檢修