模擬植物生長算法在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、模擬植物生長算法是一種源于大自然的仿生類隨機算法。該算法從植物的向光性特點出發(fā)，將整數(shù)規(guī)劃的可行域作為植物的生長環(huán)境，根據(jù)各可行解目標函數(shù)的變化情況動態(tài)確定植物的形態(tài)素濃度，進而模擬出向光源(全局最優(yōu)解)迅速生長的植物生長動力學模型。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，并自動地控制搜索過程以求得最優(yōu)解。本文在介紹植物的生長演繹方式、形態(tài)素濃度、向光性概率生長機制的基礎(chǔ)上，對模擬植物生長理論處理問題的基本思想和基本方法進行了

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。采用模擬植物生長算法對所建立的模型進行了求解，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)針對配電網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)設(shè)計、開環(huán)運行的特點，提出了以獨立環(huán)路為決策變量集，各環(huán)路中的開關(guān)編號作為其對應(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)的獨立

3、環(huán)路遠小于開關(guān)數(shù)的特征與模擬植物生長算法擅長處理整數(shù)規(guī)劃的特點相結(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、長閉4種狀態(tài)來描述開關(guān)的運行方式，有效地縮小了尋優(yōu)過程中的搜索范圍，提高了計算效率。同時將以環(huán)路為決策變量的設(shè)計思想進一步應(yīng)用到了配電系統(tǒng)規(guī)劃中。 3)提出了將無功補償容量、變壓器分接頭和發(fā)電機節(jié)點電壓三個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)用模擬植物生長算法對所建立的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化模型進行了

4、求解。 4)采用模擬植物生長算法同時從時間和空間兩個角度對考慮開關(guān)動作次數(shù)約束的混合整數(shù)配電網(wǎng)動態(tài)無功補償優(yōu)化模型進行整體優(yōu)化，避免了將其分解成動作時間和投入容量兩層優(yōu)化問題。通過僅對與搜索到的可能解中變化了的一個變量相關(guān)聯(lián)的一個空間斷面和一個時間斷面依次進行約束校核，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)在一個檢修周期內(nèi)各周的凈備用率與整個檢修周期的平均凈備用率之差絕對值之和最小為目標的發(fā)電機組檢修