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)的主要功能是識別并清除抗原，實現(xiàn)免疫防衛(wèi)功能。從計算的角度來看，生物免疫系統(tǒng)是一個高度并行、分布、自適應(yīng)和自組織的系統(tǒng)，具有很強的學(xué)習(xí)、識別、記憶和特征提取能力。近年來，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，它作為計算智能研究的新領(lǐng)域，提供了一種強大的信息處理能力和問題求解范式。 本文在介紹生物免疫系統(tǒng)、克隆選擇原理、獨特型免疫網(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的幾個標準函數(shù)對該算法的收斂性能進行測試，算法采用浮點數(shù)編碼和新設(shè)計的變異算子，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求解旨在網(wǎng)損最小的配電網(wǎng)重構(gòu)問題。在縮短抗體編碼的基

3、礎(chǔ)上，在種群初始化時，對個體進行接種疫苗，通過修改個體的某些基因位上的基因，使得可行解的比例變大。對不可行解，利用啟發(fā)式方法進行修復(fù)，通過打開回路、連通孤島，使其變?yōu)榭尚薪狻２⑶?，成對高頻變異和免疫補充算子的采用，能有效地維持種群的多樣性，避免算法早熟收斂。對69節(jié)點的系統(tǒng)重構(gòu)結(jié)果表明，人工免疫算法具有較高的計算效率。 (3)對于約束優(yōu)化問題，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的全局搜索能力的優(yōu)點，以及混沌

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