对配电网络重构模型及基本理论的简要探讨-机电(2)
2013-10-20 01:52
导读：TS算法的搜索过程是通过移动来实现的,因此移动是TS算法的基础。移动的方式有许多种,例如单步移动、交换移动和多点移动等,具体采用哪种移动因研究的
TS算法的搜索过程是通过移动来实现的,因此移动是TS算法的基础。移动的方式有许多种,例如单步移动、交换移动和多点移动等,具体采用哪种移动因研究的问题而异。在搜索寻优的过程中,TS选择在约束条件下能使目标函数改进最大的一个移动,如果不存在这样的移动,则退而选择使目标函数退化最小的一个移动。
1)单步移动
2)交换移动交换移动由两个单步移动组合实现对配网重构问题而言,其物理意义为:合上开关i的同时打开开关j.
2、Tabu表 Tabu表是TS算法的关键,也是其区别于其他算法的最明显的特点。它用来存放已经发生的移动的逆移动,只要是存在于Tabu表中的移动,在当前迭代过程中是禁止采用的。
TS正是通过这种手段,有效地防止了在搜索过程中返回已经访问过的局部最优点,为取得全局最优解创造了良好的条件。Tabu表的管理有多种方式,本文采用先进先出(FIFO)的队列来进行管理。
也就是说,如果当前解是通过闭合开关i同时打开开关j产生的,那么所有与打开开关i或者闭合开关j相关的移动都将存入Tabu表中。但是,随着系统复杂程度的增加,k的取值范围将很大。由于Tabu表需要存放多次迭代的信息,一方面Tabu表的长度将大大增加,每次更新Tabu表时需要移进和移出大量元素;另一方面Tabu表的搜索效率也大大降低。
因此,Tabu表的长度对TS很关键,但如何确定其最优值仍是一个有待研究的问题。通常所遵循的原则是:Tabu表的长度随研究问题规模的增大而增大。
3、释放水平 虽然Tabu表是避免局部最优的有效手段,但它也可能阻止解的进一步优化,这对寻优过程显然是不利的。“释放水平”就是用来解决这一问题的。对于一个有价值的移动,就算它在Tabu表中,但只要达到了“释放水平”,就可将其从Tabu表中释放。本文采用的释放水平为:当Tabu表中的一个移动作用于当前解,能够产生到目前为止的最优解,则认为该移动达到了“释放水平”。
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4、配网重构问题中TS算法的处理和其他算法一样,用TS算法求解配网重构问题的关键在于,如何将算法和所要研究的问题结合起来,提高算法的计算效率和计算精度。TS属于随机搜索算法,如果不考虑配网重构问题自身的特点,寻优过程中将产生大量不可行解,极大地影响了计算效率,例如产生的解不满足辐射状结构或者出现了网络孤岛。
因此,有必要从配网重构问题的特点出发,对寻优过程加以控制,避免不可行解的产生。本文采取如下措施:
1)初始解取配网的原始结构;
2)只采用交换移动,因为单步移动必然产生孤立节点;
3)进行交换移动时,闭合一开关后,只能在所形成的环内打开另一开关。通过以上三个措施,从初始解到各试验解的产生都严格遵循配电网的结构约束,因此,寻优过程中产生的任何解在结构上都是可行的,从而避免了对大量不可行解的判断和处理,节约了计算时间。
TS作为一种新兴的现代启发式优化算法,已被证明是求解复杂组合优化问题的有效方法。本文介绍了TS算法的基本原理,并从配电系统自身的特点出发,将TS算法应用于求解配网重构问题。通过对TS移动的选择和控制,有效地解决了寻优过程中产生大量不可行解的问题,提高了计算效率。通过对实际算例进行计算表明,TS算法非常适合用于求解配网重构问题。
参考文献:
1、李海锋,张尧,钱国基,黄健;配电网故障恢复重构算法研究[J];电力系统自动化;2001年08期。
2、沈晓东,刘俊勇,孙毅;配电网重构的研究和发展[J];四川电力技术;2003年02期。
3、毕鹏翔,刘健,张文元;配电网络重构的改进支路交换法[J];中国电机工程学报;2001年08期。
