一种台区三相不平衡的多目标优化方法技术

本发明专利技术提供了一种台区三相不平衡的多目标优化方法，包括以下步骤，先初始化存档空间以及参考点初始化个体，对存档及参考点的自适应更新，按照种群中每个个体的适应度值，选出父代个体，每次从父代中选择出两个个体进行交叉，将种群和生成子代放入侯选池，判断是否满足停止条件，最终能够得到多个调相方案，最终解的输出，在获得多个非支配方案之后，在满足最大允许的台区不平衡度前提下，选择特定调相次数下具有最小整体等效线损值的方案，完成优化，本发明专利技术将调相动作次数作为第三个优化指标，通过采用高效多目标全局进化优化算法，设计实现成本可控、安全性好、可靠性高的调相方案。案。案。

【技术实现步骤摘要】
一种台区三相不平衡的多目标优化方法


[0001]本专利技术属于台区三相不平衡的多目标优化方法
，具体涉及一种台区三相不平衡的多目标优化方法。

技术介绍

[0002]当前我国台区供电线路通常采用三相四线制方案，由于存在大量的时空分布不平衡用电负荷，导致多数配电台区存在不同程度的三相不平衡问题，对电网安全可靠性、线路损耗等造成极大负面影响。
[0003]目前针对台区三相不平衡已经提出了许多治理方案，然而大多数研究仅考虑台区变压器的三相调整，忽略了干线、支线、末端等各级组构不平衡度的影响；工程实际中常用的末端倒退平衡法将台区各级三相不平衡都考虑在内，但其采用的试凑式调整方案往往很难达到令人满意的调整状态，使用极为不便。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种台区三相不平衡的多目标优化方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0006]S1、初始化存档空间A以及参考点R，参考点的个数为满足均匀分布的前提下，不大于种群大小的数目；
[0007]S2、初始化个体，每个个体长度，即问题维度为调相单位的个数n；对于每个调相单位，有且仅有三种调相选择，分别用0，
‑
1，1表示这三种调相操作，每个个体可以初始化为：
[0008]x＝(x1,...,x
i
,...,x<br/>n
),x
i
∈{0,
‑
1,1}
[0009]S3、存档A及参考点R的自适应更新，将每个个体的目标向量值放入存档中，然后对存档中的所有向量进行非支配排序，对存档中的个体及参考点进行调整，计算存档A中每个点到每个参考点的距离，更新存档；
[0010]S4、按照种群中每个个体的适应度值，选出父代个体；
[0011]S5、交叉操作，每次从父代中选择出两个个体进行交叉，通过交叉得到200个候选子代，并对每个子代进行评价，并更新存档以及参考点；
[0012]S6、选择操作，将种群和生成子代放入侯选池，首先对侯选池中的个体进行非支配排序，若种群中还有空间剩余，则按照IGD
‑
NS计算第k等级中每个个体的适应度值，从选择具有最大适应度值的个体放入种群中。重复该操作，直到种群填满；
[0013]S7、判断是否满足停止条件，若满足，则输出种群中的非支配个体；若不满足，则重复S4～S6步骤，最终能够得到多个调相方案；
[0014]S8、最终解的输出，在获得多个非支配方案之后，在满足最大允许的台区不平衡度前提下，选择特定调相次数下具有最小整体等效线损值的方案，完成优化。
[0015]2.根据权利要求1所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在S1中，参考点的个数为满足均匀分布的前提下，最接近但不大于种群大小的数目，具体为若当前种群大小设为200，参考点的个数为190个，要满足那么p取19，p表示在每一个维度上取点的个数。
[0016]3.根据权利要求1所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在S2中，三种调相选择具体为不进行调相ABC到ABC)，顺时针调相ABC到CAB，逆时针调相ABC到BCA。
[0017]4.根据权利要求1所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在S3中，将每个个体的目标向量值，即整体等效线损值，台区变压器不平衡度，总调相次数放入存档中，然后对存档中的所有向量进行非支配排序，仅保留其中不重复的非支配个体。
[0018]5.根据权利要求4所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在S3中，对存档中的个体及参考点进行调整：首先找出当前存档中每个目标上的最小值和最大值，分别记为z
*
和z
nad
。然后对存档中的向量a和参考点r做如下变换：
[0019]a＝a
‑
z
*
及r＝r*(z
nad
‑
z
*
)；
[0020]6.根据权利要求5所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在S3中，计算存档A中每个点到每个参考点的距离，首先对每个参考点的位置进行更新，对每个参考点r，首先找到与向量z
*
r具有最小垂直距离的个体p，然后将r转换到p在z
*
r方向上的投影位置。具体计算公式为，对每个r∈R：
[0021][0022]之后再计算存档A中每个点到每个更新后参考点的距离。
[0023]7.根据权利要求6所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在S3中，更新存档首先找出在当前参考点下，存档A中的贡献点放入新的存档A'之中；对于剩余的非贡献点，按如下公式从中依次选择置入A'，直至A'填满：
[0024]p
←
argmax
p∈A\A'
min
q∈A'
arccos(F(p),F(q))
[0025]输出更新后R
′
为新的R，对A
′
中每个点加上z
*
，输出A
′
为新的A。
[0026]9.根据权利要求1所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在S4中，按照种群中每个个体的适应度值，基于锦标赛选择方法，选出父代个体，具体为首先更新每个个体的目标值向量，在其基础上减去每个目标上的最小值，然后按照NS
‑
IGD准则，计算每个个体的适应度值；
[0027]锦标赛选择方法具体为，每次从种群中随机选择两个个体，将其中具有更大适应度值的个体作为父代，直到选出种群大小为200个的父代PT。
[0028]9.根据权利要求8所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在S5中，每次从父代中选择出PT(i)和PT(i+100),i＝1,
…
,100,两个个体进行交叉，具体为根据调相单位依据所连塔杆进行划分的结果dimsBlock，首先生成1
×
|dimsBlock|长度的0
‑
1范围内随机数Rand，对于每一位随机数Rand(i)，若其大于交叉概率，则将两个父代中对应于dimsBlock(i)中所包含的调相单元对应的维度值进行交换，最终通过交叉得到200个候
选子代。
[0029]10.根据权利要求1所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在S6中，选择操作是将种群和生成子代放入侯选池，首先对侯选池中的个体进行非支配排序，之后将具有1到k
‑
1帕罗特等级的个体放入新种群中，其中k为满足的最小数字，Front
i
表示帕罗特等级为i的个体集合，N为种群大小；若种群本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、初始化存档空间A以及参考点R，参考点的个数为满足均匀分布的前提下，不大于种群大小的数目；S2、初始化个体，每个个体长度，即问题维度为调相单位的个数n；对于每个调相单位，有且仅有三种调相选择，分别用0，
‑
1，1表示这三种调相操作，每个个体可以初始化为：x＝(x1,...,x
i
,...,x
n
),x
i
∈{0,
‑
1,1}S3、存档A及参考点R的自适应更新，将每个个体的目标向量值放入存档中，然后对存档中的所有向量进行非支配排序，对存档中的个体及参考点进行调整，计算存档A中每个点到每个参考点的距离，更新存档；S4、按照种群中每个个体的适应度值，选出父代个体；S5、交叉操作，每次从父代中选择出两个个体进行交叉，通过交叉得到200个候选子代，并对每个子代进行评价，并更新存档以及参考点；S6、选择操作，将种群和生成子代放入侯选池，首先对侯选池中的个体进行非支配排序，若种群中还有空间剩余，则按照IGD
‑
NS计算第k等级中每个个体的适应度值，从选择具有最大适应度值的个体放入种群中。重复该操作，直到种群填满；S7、判断是否满足停止条件，若满足，则输出种群中的非支配个体；若不满足，则重复S4～S6步骤，最终能够得到多个调相方案；S8、最终解的输出，在获得多个非支配方案之后，在满足最大允许的台区不平衡度前提下，选择特定调相次数下具有最小整体等效线损值的方案，完成优化。2.根据权利要求1所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在S1中，参考点的个数为满足均匀分布的前提下，最接近但不大于种群大小的数目，具体为若当前种群大小设为200，参考点的个数为190个，要满足那么p取19，p表示在每一个维度上取点的个数。3.根据权利要求1所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在S2中，三种调相选择具体为不进行调相ABC到ABC)，顺时针调相ABC到CAB，逆时针调相ABC到BCA。4.根据权利要求1所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在S3中，将每个个体的目标向量值，即整体等效线损值，台区变压器不平衡度，总调相次数放入存档中，然后对存档中的所有向量进行非支配排序，仅保留其中不重复的非支配个体。5.根据权利要求4所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在S3中，对存档中的个体及参考点进行调整：首先找出当前存档中每个目标上的最小值和最大值，分别记为z
*
和z
nad
。然后对存档中的向量a和参考点r做如下变换：a＝a
‑
z
*
及r＝r*(z
nad
‑
z

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓君，樊文博，郑波，
申请(专利权)人：西安博展电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：