基于趋向变化的和声搜索算法及其在电力负荷分配中的应用研究

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1、分类号：TP301.6密级：公开研究生学位论文基于趋向变化的和声搜索算法及其论文题目（中文）在电力负荷分配中的应用研究ATendencyBasedHarmonySearch论文题目（外文）AlgorithmandItsApplicationinEconomicLoadDispatchProblem研究生姓名郝雅雄学科、专业计算机科学与技术·计算机应用技术研究方向智能优化算法学位级别硕士导师姓名、职称马志新副教授论文工作起止年月2014年6月至2015年4月论文提交日期2015年9月论文答辩日期2015年11月学位授予

2、日期校址：甘肃省兰州市原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规

3、定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。本学位论文研究内容：□可以公开□不宜公开，已在学位办公室办理保密申请，解密后适用本授权书。（请在以上选项内选择其中一项打“√”）论文作者签名：导师签名：日期：日期：基于趋向变化的和声搜索算法及其在电力负荷分配中的应用研究中文摘要

4、和声搜索算法（HarmonySearch，HS）是一类新的元启发式算法，该算法通过模仿音乐家凭借音乐记忆和音乐音符的调节获得美妙的音乐过程来推进种群进化进而获得最优解。和声搜索算法因其具有较强的全局搜索能力，已被广泛地应用于工程优化领域。电力经济负荷分配（EconomicLoadDispatchproblem，ELD）是电力系统规划和运行调度中一类典型的优化问题，其目的是在满足负荷和运行约束的条件下，最小化发电成本，在节约电力系统成本，提高电力系统效率和可靠性等方面具有重要意义。然而，面对非线性、离散、不可导、多约束

5、的ELD问题，现有的优化方法还不能在合理的时间内得到满意的优化结果。因此，寻求有效的优化方法仍然是电力系统领域所关注的重要问题。本文提出了一种改进的和声搜索算法，该算法将萤火虫算法个体趋向性行为特性引入和声搜索算法中以改善其不足，并将改进的和声搜索算法应用于求解电力系统经济负荷分配问题。本文主要工作如下：（1）针对和声搜索算法存在的不足，本文将萤火虫算法个体趋向性行为特性引入HS，提出了一种基于趋向变化的改进和声算法（ModifiedHarmonySearch，MHS），该算法通过个体间不断的信息交换产生在乐器范围内

6、产生新的声调，有效地提高了种群多样性。同时，通过随机过程理论对MHS算法的收敛性进行了分析；最后选取了13个标准函数测试了MHS算法性能，分析了算法中主要参数的影响，并与其它改进的HS算法进行了比较，实验结果表明，MHS具有较好的寻优能力。（2）为了有效求解电力经济负荷分配问题，本文将种群重构引入MHS算法以提高种群在后期的多样性。同时，通过4种典型的电力经济负荷分配问题，验证了MHS对于ELD问题的求解性能，这些问题主要包括：理想状态下的ELD、带阀点效应的ELD、带禁区约束的ELD问题和带负荷变化率约束的ELD问

7、题。实验结果表明，MHS可以有效地求解该问题。关键词：趋向行为；和声搜索算法；萤火虫算法；电力经济负荷分配IATendencyBasedHarmonySearchAlgorithmandItsApplicationinEconomicLoadDispatchProblemAbstractHarmonySearch(HS)algorithmisakindofnewmeta-heuristicalgorithmwhichimprovesthepopulationandgettheoptimalsolutionsbyimi

8、tatingmusicianswhogetgreatmusicbymusicalmemoryandpitchadjusting.Therefore,harmonysearchalgorithmhasstrongglobalsearchcapabilityandithasbeenwidelyusedinthefieldofengineeringo