一种求解配电网网架多阶段规划的改进遗传膜方法技术

本发明专利技术公开了一种求解配电网网架多阶段规划的改进遗传膜方法，将改进的遗传算法引入膜系统的计算模型中，用于计算以全寿命周期成本值最小为目标的含分布式电源的配电网网架规划模型，在解对象的传递和进化中采用了膜间交流、自适应交叉换位以及自适应变异改写等运行机制，并运用邻接矩阵法来产生全部可行的初始解和滤除计算中的不可行解。本发明专利技术形成的改进遗传膜算法用于优化计算以含有投资、运维、停电、环保及报废费用的全寿命周期成本值最小为目标的含分布式电源的配电网网架规划模型；采用膜间交流、自适应交叉换位以及自适应变异改写等运行机制去实现解对象的传递和进化，从而提高了算法的计算效率和全局搜索能力。

An improved genetic algorithm for multi stage planning of distribution network

The invention discloses a method for genetic improvement of membrane grid for multi-stage distribution network planning model, the improved genetic algorithm is introduced into the film system, used to calculate the life cycle cost to the minimum value for distributed power distribution network planning model, the solution of object transfer and evolution of the film exchange, adaptive crossover and adaptive mutation transposition rewriting mechanism, and using the adjacency matrix to generate all feasible initial solution and filtering in the calculation of infeasible solutions. The improved genetic algorithm of membrane formed by the invention is used for the optimization calculation with the life cycle cost of investment, operation and maintenance, electricity, environmental protection and scrap the minimum value for the target with distributed power distribution network planning model; the inter membrane communication, adaptive crossover and adaptive mutation transposition mechanism to achieve the solution of rewriting object transfer and evolution, thus improves the computational efficiency and global searching ability of the algorithm.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电气信息
，尤其涉及一种求解配电网网架多阶段规划的改进遗传膜方法。
技术介绍
配电网网架规划是指在满足了用户供电需求和网络运行约束的条件下，寻求一组最优的决策变量(如馈线的架设路径)，使得规划方案的各种费用总和值最小例如投资、网损和用户停电损失费用等。对于中长期的配电网规划，由于其周期长，常将规划分为几个时间段进行，即多阶段规划方法。多阶段规划使配电网络结构随负荷的变化作动态的调整，其可以实现一种动态的设备投入或兴建方案，确定出相关设备在规划周期内的最佳投入时间，保证规划结果在整个规划年内是最优的。配电网网架的多阶段优化规划，是一个离散、非线性以及多阶段的组合优化问题，传统优化算法易陷入“维数灾”，大多都做了一定简化，如将动态多阶段转化为静态单阶段、将非线性转化线性以及弱化可靠性因素等，虽然能使求解过程变得简单但是最终求出的只是一定意义上的局部最优解，对实际情况的应用度有所欠缺。考虑到传统算法的缺陷，现代启发式算法(如遗传算法)越来越多地用于求解配电网规划问题，采用遗传算法时，其随机产生的初始解中含有大量的不可行解，导致其进化速度慢，不易搜索到全局最优解，从而使得整个计算效率较低。在考虑了现有配电网包含分布式电源之后，其规划模型中涉及到的因素和变量将会更多，问题的复杂性进一步加大，求解难度进一步加深，由此对优化算法的要求也相应的更高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种求解配电网网架多阶段规划的改进遗传膜方法，旨在解决配电网网架的多阶段优化规划采用遗传算法随机产生的初始解中含有大量的不可行解，导致其进化速度慢，不易搜索到全局最优解，使得整个计算效率较低的问题。本专利技术是这样实现的，一种求解配电网网架多阶段规划的改进遗传膜算法包括以下步骤：1)配电网网架多阶段规划的数学模型： min L C C = Σ n = 1 N ( Σ i = 1 n i C I n , i P V 1 + ( Σ j = 1 n j ( C O n , j + C M n , j + C F n , j ) + Σ k = 1 n k C D G n , k - Σ l = 1 n l C E n , l 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种求解配电网网架多阶段规划的改进遗传膜方法，其特征在于，所述求解配电网网架多阶段规划的改进遗传膜方法是将改进的遗传算法引入膜系统的计算模型中，形成新型的改进遗传膜算法用于计算以全寿命周期成本值最小为目标的含分布式电源的配电网网架规划模型，在解对象的传递和进化中采用了膜间交流、自适应交叉换位以及自适应变异改写等运行机制，并运用邻接矩阵法来产生全部可行的初始解和滤除计算中的不可行解；改进的遗传算法构建一个度为3的4层膜系统，表示为如下的多元组：Π＝(V,T,μ,C，ω1,ω2,ω3,G1,G2,G3,(R1,ρ1),(R2,ρ2),(R3,ρ3))；式中，V为对象字母表；T为输出字母表；μ为膜结构；C为催化剂；ωi(1≤i≤3)为区域i的对象多重集字符串；Gi(1≤i≤3)为区域i内对象的数量；Ri(1≤i≤3)为区域i内进化规则的有限集；ρi(1≤i≤3)为Ri中的偏序关系。

【技术特征摘要】
1.一种求解配电网网架多阶段规划的改进遗传膜方法，其特征在于，所述求解配电网网架多阶段规划的改进遗传膜方法是将改进的遗传算法引入膜系统的计算模型中，形成新型的改进遗传膜算法用于计算以全寿命周期成本值最小为目标的含分布式电源的配电网网架规划模型，在解对象的传递和进化中采用了膜间交流、自适应交叉换位以及自适应变异改写等运行机制，并运用邻接矩阵法来产生全部可行的初始解和滤除计算中的不可行解；改进的遗传算法构建一个度为3的4层膜系统，表示为如下的多元组：Π＝(V,T,μ,C，ω1,ω2,ω3,G1,G2,G3,(R1,ρ1),(R2,ρ2),(R3,ρ3))；式中，V为对象字母表；T为输出字母表；μ为膜结构；C为催化剂；ωi(1≤i≤3)为区域i的对象多重集字符串；Gi(1≤i≤3)为区域i内对象的数量；Ri(1≤i≤3)为区域i内进化规则的有限集；ρi(1≤i≤3)为Ri中的偏序关系。2.如权利要求1所述的求解配电网网架多阶段规划的改进遗传膜方法，其特征在于，所述求解配电网网架多阶段规划的改进遗传膜方法包括：首先建立含分布式电源的配电网网架多阶段规划的数学模型后，根据待优化变量的特点确定出遗传膜的膜结构以及解对象的编码策略；然后在膜结构中的各层子膜中进行独立的改进遗传操作包括精英保留策略、自适应交叉换位以及自适应变异改写；对各子膜产生的新一代解对象进行优劣排序，将各子膜较好的解对象进行交流传递；最后在满足了计算的终止条件后从整个膜系统中输出适应度值最高的解对象作为求出的最优规划方案。3.如权利要求1所述的求解配电网网架多阶段规划的改进遗传膜方法，其特征在于，所述配电网网架多阶段规划的数学模型： min L C C = Σ n = 1 N ( Σ i = 1 n i C I n , i P V 1 + ( Σ j = 1 n j ( C O n , j + C M n , j + C F n , j ) + Σ k = 1 n k C D G n , k - Σ l = 1 n l C E n , l ) P V s u ...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷霞，李逐云，刘增庆，邱少引，吴浩可，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川;51