人工免疫算法及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、生物免疫系統(tǒng)的主要功能是識(shí)別并清除抗原，實(shí)現(xiàn)免疫防衛(wèi)功能。從計(jì)算的角度來(lái)看，生物免疫系統(tǒng)是一個(gè)高度并行、分布、自適應(yīng)和自組織的系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)、識(shí)別、記憶和特征提取能力。近年來(lái)，受生物免疫系統(tǒng)啟發(fā)而產(chǎn)生的人工免疫系統(tǒng)正在悄然興起，它作為計(jì)算智能研究的新領(lǐng)域，提供了一種強(qiáng)大的信息處理能力和問(wèn)題求解范式。 本文在介紹生物免疫系統(tǒng)、克隆選擇原理、獨(dú)特型免疫網(wǎng)絡(luò)理論以及人工免疫系統(tǒng)及其典型應(yīng)用的基礎(chǔ)上，對(duì)人工免疫算法及其在電力系統(tǒng)中

2、的應(yīng)用等如下方面進(jìn)行了研究，并取得一些成果： (1)分析了遺傳算法早熟收斂的成因，根據(jù)免疫原理提出了一種新的人工免疫算法(簡(jiǎn)稱免疫算法)，并從理論上證明所提出的算法具有全局收斂性。用DeJong的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)對(duì)該算法的收斂性能進(jìn)行測(cè)試，算法采用浮點(diǎn)數(shù)編碼和新設(shè)計(jì)的變異算子，結(jié)果表明所提出算法在不同類型的函數(shù)上具有較快的收斂速度和較高的收斂精度。 (2)采用人工免疫算法來(lái)求解旨在網(wǎng)損最小的配電網(wǎng)重構(gòu)問(wèn)題。在縮短抗體編碼的基

3、礎(chǔ)上，在種群初始化時(shí)，對(duì)個(gè)體進(jìn)行接種疫苗，通過(guò)修改個(gè)體的某些基因位上的基因，使得可行解的比例變大。對(duì)不可行解，利用啟發(fā)式方法進(jìn)行修復(fù)，通過(guò)打開回路、連通孤島，使其變?yōu)榭尚薪?。并且，成?duì)高頻變異和免疫補(bǔ)充算子的采用，能有效地維持種群的多樣性，避免算法早熟收斂。對(duì)69節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)重構(gòu)結(jié)果表明，人工免疫算法具有較高的計(jì)算效率。 (3)對(duì)于約束優(yōu)化問(wèn)題，提出了一種新的免疫混沌算法。該算法融合了免疫算法有著極強(qiáng)的全局搜索能力的優(yōu)點(diǎn)，以及混沌

4、優(yōu)化方法適合局部搜索的特點(diǎn)。從一組可行解出發(fā)，在優(yōu)化過(guò)程中，免疫算法通過(guò)選擇克隆、克隆擴(kuò)增、高頻變異和審查形成記憶細(xì)胞，并將其作為最優(yōu)解的近似解，然后混沌優(yōu)化方法按混沌運(yùn)動(dòng)規(guī)律在近似解的鄰域內(nèi)進(jìn)行局部搜索并審查，從而獲得精確的最優(yōu)解。其中審查過(guò)程包含了對(duì)約束條件的處理，即對(duì)新產(chǎn)生的候選解進(jìn)行審查，保留滿足約束條件的可行解。用該算法對(duì)幾個(gè)經(jīng)典的約束優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行仿真測(cè)試，結(jié)果表明該算法是一種解決約束優(yōu)化問(wèn)題的有效方法。將該算法稍作修改后用于