基于改进遗传算法的配电网规划

• 作 者: 王方方
• 出 处: 上海交通大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 配电网 配电网规划 遗传算法

电力系统包括发电、输电、配电和用电等四个环节,其中在电力网络中起分配电能作用的网络称为配电网,它是电力系统不可缺少的环节之一,也是城乡基础设施建设的重要组成部分,配电网的规划与建设直接影响到电力部门的经济效益与对电力用户供电的可靠性。配电网规划是在负荷预测基础上,确定在何时、何地投建何种类型的线路及其回路数,以达到规划周期内所需要的供电能力,在满足各项技术指标的前提下使系统的费用最小。从数学上讲,配电网规划是一个非线性混合整数规划问题,对于这个复杂的优化问题,优化方法的选择成为求解问题的关键。遗传算法是一种“现代启发式”全局优化搜索算法,对优化问题的目标函数和约束条件没有特别的要求,因而非常适合于求解上述问题。本文建立了配电网规划问题的单目标数学模型,即在满足配电网辐射性与连通性的要求,以及功率平衡、线路潮流与节点电压不越限等约束条件的基础上,使配电网的建设和运行费用最小,并在单目标模型的基础上介绍了配电网规划问题的多目标模型。在比较各种优化算法的基础上,确定采用遗传算法求解配电网规划问题,并针对配电网规划问题在遗传算法中描述困难的问题,在遗传算法的具体实现中提出了一种生成解的编码方法与修正方法,确保了遗传算法的解自然满足配电网的辐射性与连通性,优化了计算过程。对基本遗传算法作了适当改进,形成改进遗传算法,使其更加适用于配电网规划问题。通过一5节点算例,采用C语言编程进行试验,试验结果说明了遗传算法在配电网规划问题中的适用性。并进一步通过一10节点的配电网规划算例,分别将随机搜索算法、遗传算法与改进遗传算法通过算例进行试验。通过对试验结果的分析,说明了改进遗传算法在配电网优化规划问题上是有效的,并具有一定的工程实用价值。