基于修正单亲遗传算法的配电网快速重构的方法研究

论文摘要

配电网网络重构是指在正常或非正常运行条件下通过改变开关的开关状态来改变网络的拓扑结构。随着城乡电网建设与改造的进行,城市配电网的网络化程度越来越高,运行方式越来越灵活,像过去那样凭借人的经验已经不能很好地管理和重构现代配电网,于是配电网的自动化被提到一个很重要的位置。近年来,随着通信手段和计算机技术的发展,配电自动化水平已经取得了很大的进展。传统的配电系统规划要求一年或一个季度进行一次网络重构,然而,一方面由于负荷的动态特性,另一方面为了充分利用配电网络重构的功能,实时配电网络重构势在必行,研究实时的配电网重构具有潜在的重要意义。本课题研究的目的在于探索一种新的配电网重构的算法——修正的单亲遗传算法(PGA),操作员或者系统可以参考算法结果进行开关操作,大大提高操作的效率和质量,切除故障和恢复供电的时间大大缩短,供电可靠性大大提高。因此本文首先研究学习了前人在配电网重构上的主要理论与方法,然后对选择算子做出改进,采用最优保存策略和两两竞争相结合的选择方法,在单亲遗传初期采用较小基因重组率,使个体在自己所在区域内进行小范围搜索,使群体收敛达到最优解,采用最优个体所保持的最小迭代数作为终止判据为收敛准则,这种收敛准则充分利用了单亲遗传算法在进化过程中的知识积累,比常规最大单亲遗传迭代数判据更为合理,迭代时间更短,操作更简单。通过算例分析表明PGA算法具有较高的计算效率,该研究方法是有效可行的,具有一定的实用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题研究的背景
• 1.3 课题研究的意义
• 1.4 国内外研究的现状
• 1.5 课题研究的主要内容
• 1.6 课题研究的技术路线
• 2 配电网的规划与重构
• 2.1 配电网的特点
• 2.2 配电网规划的基本要求
• 2.3 配电网可靠性的主要技术指标
• 2.4 配电网的重构
• 3 配电网重构的基本算法研究
• 3.1 配电网重构算法概述
• 3.2 最优流模式算法
• 3.3 支路交换算法
• 3.4 禁忌搜索算法
• 3.5 模拟退火算法
• 3.6 遗传算法
• 3.7 一些优化算法在配电网重构中的应用
• 3.7.1 用禁忌搜索求解配电网络重构问题
• 3.7.2 模拟退火算法求解配电网络重构问题
• 3.7.3 遗传算法求解配电网络重构问题
• 3.8 各种算法的比较
• 4 基于修正单亲遗传算法的配电网重构
• 4.1 传统遗传算法的缺陷
• 4.2 单亲遗传算法概述
• 4.3 单亲遗传算法的基因操作
• 4.3.1 初始种群
• 4.3.2 编码
• 4.3.3 适应度函数
• 4.3.4 遗传操作
• 4.4 单亲遗传算法的修正
• 4.4.1 选择算子的修正
• 4.4.2 基因重组算子的修正
• 4.4.3 基因突变算子的修正
• 4.4.4 收敛准则的改进
• 5 算例及其分析
• 5.1 概述
• 5.2 编码
• 5.3 初始种群
• 5.4 适应度函数
• 5.5 选择
• 5.6 基因移位和基因变异
• 5.7 仿真与结果分析
• 6 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录