考慮環(huán)網(wǎng)檢測(cè)的配電網(wǎng)拓?fù)渲貥?gòu)遺傳算法

孫孔明, 陳 青, 趙 普

(電網(wǎng)智能化調(diào)度與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(山東大學(xué)), 山東省濟(jì)南市 250061)

0 引言

配電網(wǎng)優(yōu)化重構(gòu)是指尋求一組所有開關(guān)的最優(yōu)開閉組合,在滿足配電網(wǎng)拓?fù)浼s束和其他電氣量約束的前提下,使其處于最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)。針對(duì)該問題,國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了多種方法,如基于圖論的方法[1]、支路交換法[2]、隨機(jī)自適應(yīng)搜索算法[3]、粒子群優(yōu)化算法[4-5]、二進(jìn)制縱橫交叉算法[6]、遺傳算法[7-19]、蟻群優(yōu)化算法[20-21]等。

遺傳算法是解決優(yōu)化問題的有效算法之一,尤其是離散變量的非線性優(yōu)化問題。采用遺傳算法解決重構(gòu)問題的第一步是對(duì)配電網(wǎng)拓?fù)溥M(jìn)行編碼。文獻(xiàn)[8]采用二進(jìn)制編碼方式,其編碼長(zhǎng)度等于配電網(wǎng)開關(guān)的數(shù)量,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí),較長(zhǎng)的編碼會(huì)大大降低該編碼方式的效率。文獻(xiàn)[9]采用network random keys(NRK)編碼方式;Gupta在文獻(xiàn)[10,15]中提出了一種基于圖論的編碼形成方式,并設(shè)計(jì)了3條編碼規(guī)則以保證編碼的可行性;文獻(xiàn)[7]設(shè)計(jì)了一種稱為edge window decoder的編碼方式;文獻(xiàn)[13]提出了一種基于最小生成樹的Prufer number編碼方式;文獻(xiàn)[16]提出了兩種思路完全相反的編碼方式:支路增加編碼法(additive sequential encoding)和支路減少編碼法(subtractive sequential encoding)。這些編碼方式均可生成滿足拓?fù)浼s束的編碼。

配電網(wǎng)拓?fù)浼s束的存在(連通輻射狀網(wǎng)絡(luò))給遺傳算法在配電網(wǎng)拓?fù)渲貥?gòu)上的應(yīng)用造成了較大的困難。首先,在初始種群的形成上,傳統(tǒng)上采用隨機(jī)形成方法[12],但該方法不可避免地會(huì)產(chǎn)生不可行解,因此,要得到目標(biāo)數(shù)量的種群,尤其是種群較大時(shí),所需工作量也較大[15];其次,經(jīng)遺傳操作后生成的個(gè)體可能不滿足拓?fù)浼s束條件。……