基于改进小生境遗传算法的Pareto多目标配电网重构

配电网重构是一个多目标、多约束的复杂非线性组合优化问题,若采用传统的遗传算法处理此类问题,由于其易于陷入局部最优解和随着配电网规模的扩大搜索效率低的问题,难以得到理想结果.建立了Pareto多目标重构数学模型并提出一种改进小生境遗传算法来处理配电网重构问题.算法主要有以下几种特点:设置个体之间的距离判别标准L为动态函数,保持了种群的多样性;采用最优保存策略,提高了算法的收敛速度;交叉、变异采用自适应规则,避免了算法陷入局部最优的情况.另外,Pareto多目标数学模型的引入也使算法更具实际工程意义,采用国外一个实际的配电网络对算法进行了验证.理论分析和算例表明,该算法具有高收敛性、快实时性和强全局稳定性的优点.     

基于混合算法的多目标配电网重构

配电网重构是配电管理系统的重要内容,从本质上讲,它是一个非线性组合优化问题,若采用传统的遗传算法处理,由于其易于陷入局部最优解和随着配电网规模的扩大搜索效率低的问题,难以得到理想结果。提出一种混合算法来处理配电网重构问题,根据遗传算法和粒子群算法各自的原理特点,将遗传算法和粒子群算法相结合,充分地利用粒子群算法的快速性、随机性、全局收敛性,较好地解决了遗传算法用于配电网重构时的缺点和不足。理论分析和算例表明,该方法高效可行,适合配电网自动化的实际应用要求。     

基于改进生物地理学算法计及可靠性的配电网重构

配电网重构是一个多目标、多约束条件的非线性优化问题。在重构过程中,文章综合考虑了系统的经济性和可靠性因素。建立了Pareto多目标重构模型,并运用一种改进的生物地理学优化算法来处理配电网重构问题,避免了加权多目标优化算法解决此类问题而过分依赖个人主观经验的情况。另外,Pareto多目标数学模型的引入使算法更具有实际的工程意义。通过IEEE33节点系统的仿真结果验证了算法的可行性。     

基于自适应多种群遗传算法的配电网重构

配电网重构是配电管理系统的重要内容,从本质上讲,它是一个非线性组合优化问题,若采用传统的遗传算法处理,由于其易于陷入局部最优解和随着配电网规模的扩大搜索效率低的问题,难以得到理想结果。提出一种改进的遗传算法来处理配电网重构问题,借助多种群进化和种群间个体移植的概念,通过自适应控制参数的调整,有效地避免了早熟,提高了算法的搜索范围和效率,较好地解决了配电网重构问题。理论分析和算例表明,该方法高效可行,适合配电网自动化的实际应用要求。     

基于改进二进制粒子群算法的配电网多目标重构

配电网重构作为配电自动化系统的一个重要组成部分,能够有效提高配电网运行的经济性和可靠性。提出以网络有功网损和网络电压偏移构建配电网重构的多目标数学模型,根据系统初始状态将各指标归一化处理,利用权重系数法将多目标重构问题转化为单目标问题。为克服二进制粒子群算法容易陷入局部最优而难以跳出的问题,将非线性动态调整的惯性权重系数引入到粒子速度更新公式之中,以提高二进制粒子群算法的全局搜索效率和收敛速度。算例结果验证了所提方法的有效性。     

主动配电网多目标网络重构研究

本文提出了一种适用于主动配电网的多目标网络重构混合进化算法。选择目标函数为网损最小、供电可靠率最高,并在约束条件中考虑了分布式电源(DG)的出力约束,在可靠性计算中考虑了主动配电网中DG的计划孤岛作用;算法首先利用最优流模式算法(OFP)得到接近最优的局部最优解,再利用树形结构编码单亲遗传算法(TSE-PGA)搜索最优解;提出了适用配电网重构的TSE-PGA对应的移位、重分配操作算子;用改进非支配排序遗传算法(NSGA-II)的非支配排序策略对迭代过程的个体进行排序,最终得到Pareto前端解集。选择改进TPC 84节点算例验证所提出的混合进化算法,与其他算法的结果进行比较,证明了该算法的优越性。     

考虑分布式电源出力调整的多目标配电网重构

配电网重构可以提高配电网运行的经济性和安全性,而分布式电源(Distributed Generator,DG)加入配电网直接影响潮流分布,对配电网重构将产生较大影响。考虑到DG对配电网重构的影响,以开关状态、DG出力为优化变量,建立了以网络损耗、负荷均衡化率最小为目标函数的多目标优化模型。将生成树、蚁群算法和遗传算法相结合,提出了求解上述模型的多目标混合优化方法,以实现配电网结构和DG出力的协同优化。该方法利用基于生成树原理的蚁群算法对配电网结构进行优化,保证蚂蚁路径满足网络拓扑约束,有效提高了可行解的数量;采用Pareto最优遗传算法对分布式电源出力进行优化,可获得满足多目标需求的若干优化方案。仿真结果表明所提出方法能够实现DG出力和网络重构的综合优化和多目标优化。     

基于Godlike算法的海岛型分布式电源规划模型

为实现海岛地区低污染、低成本电力的有效供给,提高可再生能源的利用消纳能力,针对海岛型分布式电源规划特点,建立了综合考虑投资运行费用、系统损耗和系统稳定性这3个方面的多目标分布式电源目标规划模型;在引入Pareto最优解概念的基础上,提出了采用Godlike算法对上述多目标、多约束、非线性优化问题进行求解。将所建立的模型及其求解算法应用于我国南方某岛分布式发电系统电源规划实际问题中,仿真结果表明Godlike算法计算结果要远远优于单体遗传算法、模拟退火算法、差分进化算法和粒子群优化算法,其能够有效避免单个算法在求解分布式电源规划问题时容易陷入局部最优、算法过早成熟等问题,保证了算法可有效得到全局Pareto最优解。     

基于连锁环网与改进离散粒子群算法的多目标配电网重构

配电网重构本质上是一个复杂的高维数非线性组合优化问题。为避免其不可行解的影响,同时实现快速寻优,提出了一种通过连锁环网矩阵快速判断粒子是否满足配电网拓扑约束的方法。采用基于Pareto准则的离散二进制粒子群算法(Binary Particle Swarm Optimization,BPSO)以求解配电网重构多目标优化问题。从三方面对BPSO算法进行改进:改进粒子更新策略以提升新代粒子的可行概率;改进sigmoid函数同时提出邻域搜索机制以强化算法后期的收敛能力;提出基于次优解保留策略的小生境共享机制以改进群体最优粒子更新方式,进而强化算法的全局搜索能力。对IEEE33系统算例进行仿真,结果表明改进BPSO算法在求解含分布式电源(Distributed Generation,DG)的配电网重构多目标优化问题时,能够更加精确高效地收敛至Pareto最优前沿。     

基于小生境技术的Pareto多目标配网重构

配电网重构可以提高配电网运行的安全性、经济性和供电质量,对于当前国内配电自动化系统建设和应用具有重要意义。该文提出一种基于小生境技术的多目标配电网最优重构遗传算法,将安全约束作为目标之一,得到Pareto最优解集,实现了真正意义上的多目标优化;提出了基于相似个体交叉和( 2 +2 )选择机制的小生境并行进化技术,改善了遗传算法的全局收敛可靠性和收敛速度。最后用算例说明了该方法的应用。     

基于模糊多目标协调优化的配电网络重构研究

配电网络重构通过改变开关的开合状态以提高供电的可靠性和经济性。建立以网损最小、馈线负载均衡指标最小、开关操作次数最少多个目标协调优化的配电网络重构的数学模型。引入模糊隶属度函数对各目标进行模糊化处理,根据模糊集理论的最大最小法则,将多目标优化问题转化为单目标非线性规划问题。应用禁忌算法对该配电网络重构模型进行优化求解。对某个69节点配电网络系统,比较分析了四种不同的优化方案,仿真结果验证了所提出模型和求解方法的正确有效。     

分布式电源接入配电网的效益及重构优化策略

分布式发电技术是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。配电网重构是提高电网运行的经济性、供电质量和安全性的重要手段,也是充分发挥分布式发电效益的重要方法,因此,找到一种适应分布式发电特点的配电网重构模型是很有必要的。文章分析了分布式发电的优势与效益,论述了常见的配电网重构模型的构建方式,结合随机潮流与多目标优化理论提出了改进的配电网重构模型,并通过算例进行验证,获得了满足多目标需求的若干优化方案。     

基于改进量子进化算法的配电网重构

提出了一种新的改进量子进化算法解决配电网重构问题。算法对量子更新策略进行改进以减少量子搜索的盲目性,引导量子更好更快地找到最优解。配电网重构是一个多目标非线性组合优化问题,二进制的编码方式特别适合采用改进量子进化算法求解。IEEE 16节点标准算例计算结果表明,本文所提出的改进量子进化算法在配电网重构应用中正确有效。     

Effect of network reconfiguration on power quality of distribution system

Effect of network reconfiguration on power quality issues of distribution system has been investigated. The problem of network reconfiguration is reformulated with an objective to improve the power quality of the distribution system. Along with the traditional objective of loss minimization, power quality related objectives such as minimization of harmonic distortion of the voltage waveform, minimization of voltage unbalances at the nodes and maximization of sag voltages are identified as the objectives of reconfiguration. Branch exchange technique has been used to establish each of the objectives. The problem has also been formulated as a multi-objective optimization problem. The multiple objectives are, however, incorporated into a single objective using weighting multipliers and branch exchange technique has been judicially applied to take care of all the objectives. It is found that network reconfiguration can be used as an effective tool to improve the power quality of distribution system. Besides, the distributed energy sources also have great impacts on distribution network, as their size and locations are found to have great importance on the power loss, voltage sag, voltage harmonic distortion and unbalance. The effectiveness of the network reconfiguration on power quality issues have been studied on 25-bus network and IEEE 33-bus network with and without presence of distributed generation and VAr sources.     

计及N-1安全准则的智能配电网多目标重构策略

智能配电网背景下,N-1安全准则是配电网安全运行中的重要准则,而现有文献中的配电网重构模型均未计及N-1安全准则,所得重构结果未必满足安全性要求。为解决这一基础性问题,文中提出了一种计及N-1安全准则的配电网多目标重构新策略。首先,基于配电系统安全域(DSSR)中安全距离这一概念,定义了安全距离均值、安全距离均衡度、安全距离均衡比3个量化描述N-1安全的指标。其次,给出了以降低网损和减小安全距离均衡比为综合优化目标的配电网多目标重构模型。然后,应用改进遗传和动态小生境差分进化的混合算法对该配电网多目标重构模型进行求解。最后,考虑静态重构和动态重构两种情境,通过算例对比所提模型与现有文献模型,结果均表明,文中模型所得重构结果满足N-1安全准则,综合考虑系统经济性、安全性下更优,验证了所提模型和求解算法的正确有效性。     

配电网重构的逐级开关状态互换法

配电网重构是一个多目标、多约束、离散的非线性组合优化问题。根据配电网的特点,结合开关交换原理和网络构建算法,提出了开关状态互换的概念,并对其实现优化的原理进行了详细分析,表明可以收敛到最优解。利用启发信息简化寻优途径,在求解过程中运用禁忌思想,避免不必要的重复计算,大大加快收敛速度。将配电网供电恢复和优化重构统一考虑,并考虑了电容器的投切,为运行人员提供满足系统电压、容量和拓扑约束的配电网运行结构和开关操作列表,构建了配电网的优化运行方式。算例表明该算法是有效的。     

基于改进引力搜索算法的配电网多目标优化重构

在含分布式电源(distributed generation,DG)的配电网重构中,综合考虑网络经济性、电能质量以及供电可靠性等因素,通过基于模糊满意度的多目标处理方法将多目标函数进行归一化处理,将精英策略思想引入到万有引力搜索算法中,并采用此改进引力搜索算法对问题进行求解。以IEEE 33标准节点系统为例进行网络重构,仿真结果表明,多目标重构后系统的网损有较大的降低,同时节点电压质量和供电可靠性也得到提高,从而验证了所提算法的有效性和可行性。对比其他算法,所提算法有效避免了结果陷入局部最优解,提高了算法的稳定性且具有较强的寻优性能。