一种基于遗传算法的低损耗配电网络的优化重构方法

摘要

本发明提供了一种基于遗传算法的低损耗配电网络的优化重构方法，首先生成原始祖代染色体种群并编码，判断原始祖代染色体种群是否存在孤岛并去除存在孤岛的染色体，得到祖代染色体种群，计算祖代染色体种群中各染色体的适应度并按适应度大小进行排序，判断适应度是否满设计要求，若不满足要求则进行染色体种群复制、交叉和变异，对得到的染色体种群进行精英主义处理，即在下一次迭代前将本次迭代的祖代染色体种群中适应度最好的染色体投入下一次迭代中，重复迭代直至满足迭代终止条件，输出最优值；本发明提供的基于遗传算法的低损耗配电网络的优化重构方法，引入精英主义，收敛结果更为准确，克服了遗传算法收敛结果不一致的问题，优化效率高。

主权项

一种基于遗传算法的低损耗配电网络的优化重构方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)生成原始祖代染色体种群，染色体代表配电网络的连接方式，基因代表配电网络的各支路的状态，使用固定长度的二进制字符串对配电网络的连接方式进行编码，其中配电网络的各支路处于闭合状态时编码为0，处于断开状态时编码为1；(2)采用牛顿‑拉夫逊法计算原始祖代染色体种群中的染色体是否存在孤岛，去除存在孤岛的染色体得到祖代染色体种群，所述孤岛为配电网络中形成环网的连接方式；(3)计算祖代染色体种群中各染色体的适应度，并将祖代染色体种群中的各染色体按适应度由大到小进行排序，所述适应度为配电网络连接方式的有功损耗，适应度越大代表有功损耗越小，有功损耗的计算函数如下：$P_L=R\frac{P^2+Q^2}{U^2}$其中P_L为配电网络的有功损耗，P为配电网络的有功功率，Q为配电网络的无功功率，R为配电网络的线路电阻，U为配电网络的电压；(4)进行收敛判断，祖代染色体种群的有功损耗的值满足设计要求则输出该祖代染色体种群，若不满足设计要求则将排序后的祖代染色体种群进行复制，复制概率为0～1，得到原始父代染色体种群；(5)在原始父代染色体种群中插入交叉算子和变异算子，得到父代染色体种群；(6)进行精英主义处理，保留父代染色体种群中有功损耗较小的10％～50％的部分并将祖代染色体种群中有功损耗最小的2～10个染色体投入其中，得到原始子代染色体种群；(7)将原始子代染色体种群作为原始祖代染色体种群返回步骤2进行迭代，当迭代次数到达设定迭代次数时则终止迭代，输出迭代终止时得到的染色体种群；(8)将步骤(4)输出的祖代染色体种群或步骤(7)输出的迭代终止时得到的染色体种群进行解码，得到有功损耗最小的配电网络连接方式。