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发表于 2010-4-17 21:04:55
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配电网网架运行优化是非线性组合优化问题,经过多年的研究,它的研究方法主要可分为两大类:一是启发式算法,如最优流模式法、支路交换法等;二是现代优化计算方法,包括人工神经网络法、遗传算法、模拟退火法等。+ j. t; l" X7 D# G
(一)最优流模式法
" F; U M7 @( q: y( z* ~最优流模式是一种使环网网损最小的电流分布模式,它是在满足负荷要求前提下,以网损最小为目标推导得出的。推导结果是:把网环支路的阻抗用电阻代替,在满足KVL和KCL前提下,网环支路的电流分布能产生最小网损。一般做法是:首先闭合所有联络开关,计算出最优流模式,然后选择电流模值最小的支路打开,恢复辐射网结构。该算法把开关的组合操作问题转化为开关的启发式打开问题,使复杂问题简单化了,它是很多后续文献的基础。其缺点在于:初始时闭合所有开关使网络中同时存在多个环网,求解最优流时,各环网相互影响,打开开关的先后次序对结果有很大影响。9 R# d& R/ _5 k% y7 t8 A) s
(二)支路交换法! r+ Q$ A& F- U5 O8 R
支路交换算法的基本思想是:首先进行初始的潮流计算,利用潮流计算的结果将负荷等效成恒电流来表示。合上两端电压差最大的联络开关,使配电网形成一个弱环网,打开环网中的一个常闭开关,让配电网恢复成辐射状。重复上述操作,直到开关交换不再引起网损降低为止。这种方法属于贪婪式搜索,很多情况只能得到局部最优解,而且计算量也比较大。
8 }; {0 J) n1 q(三)模拟退火法* M8 f# p0 e' z( c f+ u" O% T
模拟退火法(SA)是从金属的物理退火过程与优化过程的相似性推导出来的。它将组合优化问题与统计力学中的热平衡问题类比,可以有效地绕开局部最优解,以较大的几率找到全局最优解,而且最终解与初始解无关方法。它的最大特点是在寻优过程中,遇到状态变坏时,并不抛弃它,而是以一定概率接受它,从而能跳出局部最优解。退火方案的选择[4]对SA的性能影响很大,初始结构与初始温度T0的选择将影响全局最优的搜索。T0选择得越高,搜索到最优解的可能性越大,但这要以花费计算时间为代价;反之,节省时间却不能保证全局最优。
8 z2 p% v' J$ C8 x0 `/ T(四)遗传算法) q! h8 P4 x- d" H; Z2 S7 M! S
遗传算法(Genetic Algorithm,简称GA)的基本思想是适者生存。遗传算法作为随机性算法在解决实际问题时,首先根据编码随机产生一组初始解,形成包含数据信息的码串,再通过遗传操作使其重新组合,最后码串所对应的解将趋向最优。从理论上讲,GA能以概率1 收敛到全局最优点,它对初始条件与目标函数无任何要求。缺点就在于寻优时间长,有时会陷入局部最小点。0 Y% v5 U' j2 A$ B4 T* e
GA,SA等算法应用于实际使都要通过类比和转化,它可以求到全局最优解,但计算速度限制了其应用。 |
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