一种用于配电网规划优化的遗传算法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于配电网规划优化的遗传算法、系统及装置，该方案中，在算法初期对预先输入的配电网的所有初值个体建立初始种群，在初始种群中挑选出环境适应性高的非常规初值个体组成优质种群，将剩余的初值个体分为多个基本种群，在每个基本种群中选择优质初值个体并将其加入优质种群，最后将组成优质种群的配电网的初值个体输出。可见，本发明专利技术在算法初期的时候将环境适应性高的初值个体组成优质种群，也即将初始种群中竞争力极强、容易繁衍至下一代的初值个体分类处理，再对组成优质种群之外的初值个体进行寻优，避免了传统遗传算法中“早熟”现象。

【技术实现步骤摘要】
一种用于配电网规划优化的遗传算法、系统及装置
本专利技术涉及配电网规划优化领域，特别是涉及一种用于配电网规划优化的遗传算法、系统及装置。
技术介绍
随着风能、太阳能的不断推广，分布式能源大量涌入配电网，分布式能源的引入对配电网的优化问题产生了巨大的影响，遗传算法是处理配电网优化问题可以选择的算法之一。但是现有技术中传统的遗传算法在搜索过程的初期，种群内很有可能会出现一些对环境适应度极高的非常规个体，这些个体在种群中的竞争力极强，并且很容易繁衍至下一代，而进化的下一代也很快被这种个体所控制，出现“早熟”现象。可见，如何提供一种新型的遗传算法避免传统遗传算法中的“早熟”现象是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于配电网规划优化的遗传算法、系统及装置，避免了传统遗传算法中“早熟”现象。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于配电网规划优化的遗传算法，包括：将预先输入的所述配电网的所有初值个体构建为初始种群；从所述初始种群中选择环境适应性高于预设适应度的非常规初值个体组成优质种群；将所述初始种群中除所述非常规初值个体之外的初值个体分为多个基本种群；分别在每组所述基本种群内选择优质初值个体并加入所述优质种群；将构成所述优质种群的配电网的初值个体输出。优选地，从所述初始种群中选择环境适应性高于所述预设适应度的非常规初值个体组成所述优质种群，包括：对所述初始种群中的初值个体分别进行适应度计算；判断所述初值个体的适应度是否大于预设适应度；若是，则将适应度大于所述预设适应度的初值个体加入所述优质种群。优选地，分别在每组所述基本种群内选择所述优质初值个体加入所述优质种群，包括：使用免疫算法分别在每组所述基本种群内选择所述优质初值个体加入所述优质种群。优选地，使用所述免疫算法分别在每组基本种群内选择所述优质初值个体加入所述优质种群，包括：每组所述基本种群根据同一目标函数且每组所述基本种群分别根据不同的交叉概率及变异概率选择所述优质初值个体加入所述优质种群。优选地，所述免疫算法包括：在所述基本种群中通过抗原识别选取免疫初值个体；提取所述免疫初值个体的抗体信息，并基于所述抗体信息制作免疫疫苗；基于所述免疫疫苗及抗体浓度概率选择关系式在所述免疫初值个体所在的所述基本种群中选择待接种初值个体；向所述待接种初值个体注射所述免疫疫苗，生成接种初值个体；对所述接种初值个体和所述待接种初值个体进行适应度计算；判断所述接种初值个体的适应度是否大于所述待接种初值个体的适应度；若是，则将所述接种初值个体加入优质种群；若否，则将所述待接种初值个体保留在所述基本种群，并将所述基本种群作为下一次迭代的基本种群；重复上述步骤直至满足结束条件。优选地，所述结束条件为在连续重复上述迭代步骤M次后，所述优质初值个体不发生变化或重复上述迭代步骤的次数达到预设次数，M为不小于2的正整数。优选地，所述抗体信息包括：所述抗体在所在的基本种群上的位置及所述抗体的浓度；其中，所述抗体在所述基本种群上的位置为：其中，xi为第i个初值个体，xj为第j个初值个体，L(xi)为第i个初值个体在所在的基本种群中的位置，N为所述基本种群中的初值个体的总个数，Z(xi)为第i个初值个体的适应度，Z(xj)为第j个初值个体的适应度，i小于等于N；所述抗体的浓度为：其中，D(xi)为第i个初值个体的浓度。优选地，所述抗体浓度概率选择关系式为：其中，所述抗体在所述基本种群上的位置为：其中，xi为第i个初值个体，xj为第j个初值个体，L(xi)为第i个初值个体在所在的基本种群中的位置，N为所述基本种群中的初值个体的总个数，Z(xi)为第i个初值个体的适应度，Z(xj)为第j个初值个体的适应度，i小于等于N，PD(xi)为第i个初值个体被选中的概率。为解决以上技术问题，本专利技术还提供了一种用于配电网规划优化的系统，包括：构建单元，用于根据预先输入的所述配电网的所有初值个体构建初始种群；第一选择单元，用于从所述初始种群中选择环境适应性高于预设适应度的非常规初值个体组成优质种群；分组单元，用于将所述初始种群中除所述非常规初值个体之外的初值个体分为多个基本种群；第二选择单元，用于分别在每组所述的基本种群内选择优质初值个体并加入所述优质种群；输出单元，用于将构成所述优质种群的配电网的初值个体输出。本专利技术还提供了一种用于配电网规划优化的装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述所述的用于配电网规划优化的遗传算法。本专利技术公开了一种用于配电网规划优化的遗传算法、系统及装置，该方案中，在算法初期对预先输入的配电网的所有初值个体建立初始种群，在初始种群中挑选出环境适应性高的非常规初值个体组成优质种群，将剩余的初值个体分为多个基本种群，在每个基本种群中选择优质初值个体并将其加入优质种群，最后将组成优质种群的配电网的初值个体输出。可见，本专利技术在算法初期的时候将环境适应性高的初值个体组成优质种群，也即将初始种群中竞争力极强、容易繁衍至下一代的初值个体分类处理，再对组成优质种群之外的初值个体进行寻优，避免了传统遗传算法中“早熟”现象。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种用于配电网规划优化的遗传算法的流程示意图；图2为本专利技术提供某地区配电网系统的拓扑结构示意图；图3为本专利技术提供的现有技术中某地区使用传统遗传算法的收敛过程示意图；图4为本专利技术提供的一种用于配电网规划优化的遗传算法的收敛过程示意图；图5为本专利技术提供的一种用于配电网规划优化的系统的结构示意图；图6为本专利技术提供的一种用于配电网规划优化的装置的结构示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种用于配电网规划优化的遗传算法、系统及装置，避免了传统遗传算法中“早熟”现象。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参照图1，图1为本专利技术提供的一种用于配电网规划优化的遗传算法的流程示意图，该遗传算法包括：S11：将预先输入的配电网的所有初值个体构建为初始种群；S12：从初始种群中选择环境适应性高于预设适应度的非常规初值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于配电网规划优化的遗传算法，其特征在于，包括：/n将预先输入的所述配电网的所有初值个体构建为初始种群；/n从所述初始种群中选择环境适应性高于预设适应度的非常规初值个体组成优质种群；/n将所述初始种群中除所述非常规初值个体之外的初值个体分为多个基本种群；/n分别在每组所述基本种群内选择优质初值个体并加入所述优质种群；/n将构成所述优质种群的配电网的初值个体输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于配电网规划优化的遗传算法，其特征在于，包括：
将预先输入的所述配电网的所有初值个体构建为初始种群；
从所述初始种群中选择环境适应性高于预设适应度的非常规初值个体组成优质种群；
将所述初始种群中除所述非常规初值个体之外的初值个体分为多个基本种群；
分别在每组所述基本种群内选择优质初值个体并加入所述优质种群；
将构成所述优质种群的配电网的初值个体输出。


2.如权利要求1所述的用于配电网规划优化的遗传算法，其特征在于，从所述初始种群中选择环境适应性高于所述预设适应度的非常规初值个体组成所述优质种群，包括：
对所述初始种群中的初值个体分别进行适应度计算；
判断所述初值个体的适应度是否大于预设适应度；
若是，则将适应度大于所述预设适应度的初值个体加入所述优质种群。


3.如权利要求1所述的用于配电网规划优化的遗传算法，其特征在于，分别在每组所述基本种群内选择所述优质初值个体加入所述优质种群，包括：
使用免疫算法分别在每组所述基本种群内选择所述优质初值个体加入所述优质种群。


4.如权利要求3所述的用于配电网规划优化的遗传算法，其特征在于，使用所述免疫算法分别在每组基本种群内选择所述优质初值个体加入所述优质种群，包括：
每组所述基本种群根据同一目标函数且每组所述基本种群分别根据不同的交叉概率及变异概率选择所述优质初值个体加入所述优质种群。


5.如权利要求4所述的用于配电网规划优化的遗传算法，其特征在于，所述免疫算法包括：
在所述基本种群中通过抗原识别选取免疫初值个体；
提取所述免疫初值个体的抗体信息，并基于所述抗体信息制作免疫疫苗；
基于所述免疫疫苗及抗体浓度概率选择关系式在所述免疫初值个体所在的所述基本种群中选择待接种初值个体；
向所述待接种初值个体注射所述免疫疫苗，生成接种初值个体；
对所述接种初值个体和所述待接种初值个体进行适应度计算；
判断所述接种初值个体的适应度是否大于所述待接种初值个体的适应度；
若是，则将所述接种初值个体加入优质种群；
若否，则将所述待接种初值个体保留在所述基本种群，并将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚海燕，周炳华，王杨，崔金栋，吴金荣，
申请(专利权)人：杭州市电力设计院有限公司余杭分公司，国网浙江杭州市余杭区供电有限公司，国网浙江省电力有限公司杭州供电公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33