模擬退火算法在輸電網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展規(guī)劃中的應(yīng)用.pdf

《模擬退火算法在輸電網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展規(guī)劃中的應(yīng)用.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第22卷第2期電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)V0L22No．22010年4月ProceedingsoftheCSU—EPSAApr．2010模擬退火算法在輸電網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展規(guī)劃中的應(yīng)用劉學(xué)智，袁榮湘，劉滌塵(武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院，武漢430072)摘要：輸電網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展規(guī)劃是一個(gè)非線性組合優(yōu)化問題，文中用模擬退火算法有效地解決了該問題。首先用直流潮流模型建立該問題的非線性整數(shù)規(guī)劃模型，然后用模擬退火算法求解該模型的最優(yōu)解，并對(duì)具體實(shí)施步驟作了多處優(yōu)化改進(jìn)。最后，通過分別對(duì)Garver6節(jié)點(diǎn)和IEEE24節(jié)點(diǎn)兩個(gè)算例的測(cè)試，并與

2、Lingo軟件得出的計(jì)算結(jié)果做比較，表明改進(jìn)的模擬退火算法能更快搜索到較優(yōu)可行解。關(guān)鍵詞：輸電網(wǎng)絡(luò)；擴(kuò)展規(guī)劃；模擬退火；直流潮流；非線性整數(shù)規(guī)劃中圖分類號(hào)：TM715文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1003—8930(2010)02一O011—04ApplicationofSimulatedAnnealingAlgorithmonTransmissionNetworkExpansionPlanningLIURue—zhi，YUANRong～xiang，LIUDi—chen(SchoolofElectricalEngi

3、neering，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)Abstract：Transmissionnetworkexpansionplanningisacomplexnonlinearcombinatorialoptimizationprob—lem．Itiseffectivelysolvedbysimulatedannealingalgorithm．Firstly，amixedintegernonlinearprogrammingmodelofthisproblemisformu

4、latedusingdirectcurrent(dc)powerflowmode1．Then，thesimulatedannea—lingapproachaimingatthisproblemisproposed，andthedetailedprocesshasbeenoptimizedandimproved．Atlast，throughthetestsofGarver6-busandIEEE24一bussystems，andthecomparisonwiththosesolutionsfoundusingL

5、INGOsoftware，theproposedapproachisprovedtOrequirelesstimetOobtainlocaloptimalfea—siblesolutions．Keywords：transmissionnetwork；expansionplanning；simulatedannealing；directcurrentpowerflow；non—Iinearintegerprogramming輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是電力規(guī)劃的重要組成部分，算法口等；文獻(xiàn)[12]則結(jié)合了數(shù)學(xué)優(yōu)化和啟發(fā)式其任

6、務(wù)是根據(jù)規(guī)劃期間的電源和負(fù)荷增長(zhǎng)情況，在優(yōu)化方法。文獻(xiàn)[】3]研究測(cè)試了三種啟發(fā)式優(yōu)化現(xiàn)有電網(wǎng)的基礎(chǔ)上合理選擇待建線路，在保證安全方法：模擬退火法，遺傳算法和Tabu搜索法，比較運(yùn)行要求的前提下優(yōu)化經(jīng)濟(jì)性l_】]。了它們的主要性能，提出了一種基于Tabu搜索并輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是一個(gè)帶有等式約束和不等式集成了模擬退火和遺傳算法的混合方法，并驗(yàn)證了約束的非線性離散組合優(yōu)化問題，文獻(xiàn)Es]給出了該方法的優(yōu)越性。輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃四種不同的主要測(cè)試數(shù)據(jù)和四種不本文用模擬退火算法有效地解決了輸電網(wǎng)絡(luò)同的數(shù)學(xué)模型，回顧了各種不同的

7、求解方法，主要擴(kuò)展規(guī)劃問題，花費(fèi)很短的計(jì)算時(shí)間求出了能滿足分為數(shù)學(xué)優(yōu)化和啟發(fā)式優(yōu)化兩類。數(shù)學(xué)優(yōu)化方法是實(shí)際可行的解。本文方法簡(jiǎn)化了文獻(xiàn)[7]中模擬退用數(shù)學(xué)模型描述輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃問題，有線性規(guī)劃火方法產(chǎn)生新解的方式，將產(chǎn)生新解的擾動(dòng)策略由法]，Benders分解法_6等；啟發(fā)式優(yōu)化方法有模加線、減線和交換減少為加線和減線兩種，從而減擬退火法]，遺傳算法_8]，Tabu搜索法l1，蟻群少了代碼量。文中對(duì)模擬退火的具體實(shí)施步驟作了收稿日期：2009—03—30；修回日期：200905—28基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金資

8、助項(xiàng)目(50677046)·12·電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)第22卷改進(jìn)優(yōu)化，如無需初始可行解，用增量計(jì)算目標(biāo)函bI一l≤P(9)數(shù)，對(duì)規(guī)模比較大的問題采用稀疏矩陣存儲(chǔ)方法，上述數(shù)學(xué)模型中：式(3)為目標(biāo)函數(shù)；式(4)節(jié)通過增加存儲(chǔ)環(huán)節(jié)將接受惡化解時(shí)的當(dāng)前最優(yōu)解點(diǎn)功率平衡方程；式(5)為直流潮流方程；式(4)和保存下來，并與Lingo軟件的計(jì)算結(jié)果做了比較。(5)是潮流分別必須滿足的約束條件；式(6)是