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种群规模自适应的遗传算法在配电网重构中的应用

作　者: 金鑫
导　师: 黄家栋
学　校: 华北电力大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 配电网络重构遗传算法种群规模自适应
分类号: TM727
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

现代城市配电网络发展迅速,网络结构日趋复杂,供电日趋紧张,用户对电能质量和供电可靠性的要求日益增高。配电网络重构能够提高系统运行的可靠性和经济性,具有很大的经济效益和社会效益。本文在对比分析传统遗传算法和种群规模自适应遗传算法的基础上,针对传统遗传算法采用固定的种群规模从而在配电网络重构的应用中存在易发生“早熟”和算法后期搜索效率低的不足,提出采用种群规模自适应的遗传算法进行配电网络重构。此算法在运行过程同时从宏观和微观两方面控制种群规模,使得算法在每一代进化过程中能够自适应地调整种群规模,因此能够有效防止“早熟”现象的发生,提高遗传算法的性能。本文以网损最小为目标对配电网络进行重构,并根据配电网络的结构特点采用基于环路的编码策略,避免了初始种群中不可行解的产生。相应的交叉、变异操作也采用基于环路的方法并对此过程中产生的不可行解进行修复,有效地提高了运算效率。本文给出了基于种群规模自适应遗传算法的配电网络重构的基本步骤和流程图,使用MATLAB软件编写了相关程序并采用IEEE标准算例验证了本文算法的可行性和有效性。算例的结果表明,种群规模自适应的遗传算法具有比一般遗传算法更好的收敛性能及全局寻优能力。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-16
  1.1 引言  9
  1.2 配电网络的特点  9-10
  1.3 配电网络重构的意义  10-11
  1.4 配电网络重构的研究现状  11-14
  1.5 本文的主要工作  14-16
第2章配电网络的拓扑分析及潮流计算  16-26
  2.1 引言  16
  2.2 配电网络拓扑分析  16-18
    2.2.1 配电网络的接线方式  16-17
    2.2.2 配电网络的无向图描述  17-18
    2.2.3 配电网络的有向图描述  18
  2.3 配电网络潮流计算  18-25
    2.3.1 配电网络潮流计算的数学模型  18-20
    2.3.2 配电网络的潮流计算方法  20-24
    2.3.3 配电网络潮流计算方法的性能分析  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第3章种群规模自适应的遗传算法的基本理论  26-40
  3.1 引言  26-27
  3.2 基本遗传算法的原理  27-35
    3.2.1 基本流程  27-28
    3.2.2 编码  28-29
    3.2.3 初始种群的形成  29-30
    3.2.4 适应度函数  30-31
    3.2.5 遗传操作  31-34
    3.2.6 控制参数的选取  34-35
  3.3 种群规模自适应遗传算法的基本原理  35-39
    3.3.1 传统遗传算法的不足  35-36
    3.3.2 种群规模的控制策略  36-37
    3.3.3 种群规模自适应遗传算法的基本流程  37-39
  3.4 本章小结  39-40
第4章种群规模自适应的遗传算法在配电网重构中的应用  40-55
  4.1 引言  40
  4.2 编码  40-42
  4.3 初始种群的生成  42-43
  4.4 目标函数  43-44
  4.5 约束条件  44-45
  4.6 适应度函数  45
  4.7 遗传操作  45-47
  4.8 基于种群规模自适应遗传算法的配电网络重构的基本流程  47-48
  4.9 算例分析  48-54
    4.9.1 算例1  48-52
    4.9.2 算例2  52-54
  4.10 本章小结  54-55
第5章结论与展望  55-57
参考文献  57-60
攻读硕士学位期间发表的学术论文  60-61
致谢  61-62
详细摘要  62-74

种群规模自适应的遗传算法在配电网重构中的应用

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