基于Pareto蚁群算法的多目标电网规划研究

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1、上海大学硕士学位论文摘要电力工业是国民经济中的一个非常重要的部门，合理地进行电网规划可以获得很好的经济效益和社会效益。电网规划的主要目的是满足网架的经济性和可靠性要求，而多目标电网规划将电网规划的经济性和可靠性有机地结合，使优化方案的综合效益达到最佳，适应了电网规划部门的实际需要，具有重要的现实意义。本文基于Pareto蚁群算法对多目标电网规划进行研究，主要做了以下几个方面的工作：首先，分析了经典的以经济性最优为目标的数学模型和以可靠性最优为目标的数学模型，提取各自优秀的目标函数，构建完善的综合考虑经济性和可靠性的多目标电网规划数学模型。采用设立网络矩阵实现电网结构的网络拓扑的

2、方法，用于多目标电网规划过程中的潮流计算、短路计算。其次，针对目前国内外常采用把多目标问题转化为单目标问题来解决电网规划的现状，提出一种基于Pareto蚁群算法的多目标电网规划方法，在寻优过程中对各目标函数随机取权系数，使得各目标地位相同，解决了求取权系数的难点；直接求解多目标问题，使计算量大幅度降低，求出Pareto前沿，并以图的形式直观地显现出各目标之间的关系。最后通过18节点算例验证了该算法在多目标电网规划中的正确性。最后，对Pareto蚁群算法进行改进。采用改进的快速排序方法构造Pareto最优解集，缩短了“慢速链’’，降低了算法的时间复杂度；采用聚类算法裁剪非支配解，

3、使所得解在整个Pareto解空间具有良好的多样性和分布性；采用信息素更新变参数控制，加快算法全局收敛速度；采用挥发系数动态自适应调节机制，提高算法全局搜索能力。通过18节点电网规划算例的计算，改进的Pareto蚁群算法和基本算法相比，所得的Pareto最优解数量更多，Pareto前沿分布更加均匀，同时收敛性和快速性也得到了提高。关键词：多目标电网规划Pareto蚁群算法聚类分析上海大学硕士学位论文ABSTRACTPowerindustryisoneofimportantdepartmentofthenationaleconomy．Theenormoussocialandecon

4、omybenefitCanbegottenthoughreasonablepowernetworkplanning．Themultiobjectivepowernetworkplanning(MOPNP)integrateeconomywithreliabilityeffectively,achievethecomprehensivebenefitofoptimizeplanoptimum，thensuittheactualdemandofpowernetworkplanningdepartment，whichhaveimportantoperationsignificance

5、．ThispapermainlyresearchesonMOPNPbasedonParetoantcolonyalgorithm(PACA)andmainlyincludesseveralaspecetsasfollowing：First，thispaperanalyzestheclassicalmathematicalmodelswhichobjectiveiseconomyoptimumandreliabilityoptimum，selecteachexcellentobjectives，composeperfectmathematicalmodelofMOPNPwhich

6、takeeconomyandreliabilityintoaccount．Introduceanetworktopologymeanswhichadoptcreatnetworkmatrixtoimplementpowernetwork，inuseforcalculateofshortcircuitandflowinprocessofMOPNP．Then，theParetoAntColonyAlgorithmforMulti-ObjectivePowerNetworkPlanningispresentedaccordingtotheCurrentSituationofresol

7、veMulti-ObjectivePowerNetworkPlanningbytranslateMulti·-Objectiveproblemtosingle·-Objectiveproblembothathomeandabroad．Theweightsaredeterminedrandomlyforeachobjective，makealltheobjectivehavethesamestatusandavoidthedifficultyofdetermineweights．ItCangr