使用PSO寻优的遗传算法在配网重构中的应用第24卷第10期2007年10月机电工程MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGMAGAZINEVol_24No.lO0ct.2007使用PSO寻优的遗传算法在配网重构中的应用廖鹏,黄民翔(浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027)摘要:配电网具有闭环设计，开环运行的特点.提出了一种新的使用PSO加速寻优的遗传算法用于配电网重构，以减少网损.在重构优化过程中，采用了高频变界和消亡算子,能有效维持种群的多样性，避免算法早熟收敛.同时利用PSO更新个体的速度和位置，提高了收敛速度.对69节点系统重构，研究结果表明提出的算法具有较高的计算效率.关键词:配电网重构;网损;遗传算法;高频变界;PSO寻优中图分类号:TM727文献标识码:A文章编号:1001—4551(2007)10—0064—03ApplicatonofgeneticalgorithmwithparticleswarmoptimizationindistributionnetworkrecOn矗guratjOnLIAOPeng,HUANGMin一xiang(CollegeofElectricalEngineering,Zh-iangUniversity,Hangzhou31OO27.China)Abstract:Distributionnetworksarestructurallymeshedbutradiallyoperated.Anovelartificialgeneticalgorithm(GA)withparticleswarmoptimizationwasproposedtoreconfiguredistributionnetworkwithlossminimization.Somatichypermutationandimmunerecruitmentoperatorswereusedtomaintainthediversityofthepopulationandpreventtheoptimizationfromprematurity.Furthermore^theparticleswarmoptimizationwasproposedtorenovationtheindividuarsvelocityandposition.andthespeedofconvergentwereimproved.Theresultsof69一bussystemreconfigurationdemonstratethattheproposedalgorithmhasahighlytom—putationalefficiency.Keywords:distributionnetworkreconfiguration;networkloss;geneticalgorithm(GA);somatichypermutation;particleswarmoptimization0前言配电网一般具有闭环设计，开环运行的特点，配电网重构是降低配电网网损的有效途径•而配电网优化是一个高度复杂的非线性，不确定问题，常规的数学规划方法很难有效解决问题.因此，国内外学者研究和发展了各种配电网规划的模型和算法•主要包括最优流法］,支路交换法］，禁忌搜索法，遗传算法,动态规划算法j,免疫算法••，粒子群优化算法以及多种方法的混合法.遗传算法(GA)受生物进化论的启发而提出.GA将问题的求解表示成“染色体”的适者生存过程，通过群体的世代进化(包括复制,交叉和变异等操作)，求得最优解或满意解•但进化主要依靠变异完成，而变异是随机的，无方向的，容易破坏抗体的结构,使得收敛速度变慢.粒子群优化算法是一种利用群体协作來达到目的的群智1能算法•它根据全体粒子和自身的搜索经验向着最优解方向”飞行”，在进化前期收敛速度快,可以使粒子尽快到达最优解周圉，在后期则容易陷入局部最优.本研究采用一种粒子群加速寻优的遗传算法PSO—GA,分析其在配网重构中的应用.1配电网重构的数学模型本研究的配电网络重构以降低网损为目标•其表达式可以表示为：minf:(l)式中n—系统支路总数;一支路编号;ri一支路的电阻;P,Q.—支路i流过的有功功率和无功功率;U—支路i末端的节点电压;ki一开关的状态变量,0代表打开,1代表闭合.不等式约束包括电压约束,支路过载约束，即：U・・WUWU・・・(2)SWS…⑶式中u・・・,u节点电压下限，上限值;s,Si・收稿日期:2007—04—10作者简介:廖鹏(1983一)，男，江西新余人，主要从事电力系统规划与可靠性方面的研究.第1O期廖鹏，等:使用PSO寻优的遗传算法在配网重构中的应用65?第条支路流过功率的计算值，最大容许值.同时,必须保证重构后的配电网是不存在闭环和孤岛的辐射状网络，即：g丘6(4)式中g—重构后的网络结构;G—所有可能的辐射状网络的集合.2配电网重构的粒了群优化遗传算法2」遗传算法遗传算法步骤如下：(1)选择•使用赌轮法，按适应值进行选择复制.(2)交叉•采用一点交叉，实现过程为:随机选择两个已执行选择操作的染色体作为父本，再随机选择交叉位置，将这两个父本染色体位于交叉位置的对应位互换，形成两个新的染色体.(3)变异•采用一点按位变异操作,即以给定的变界率随机选一个染色体，...