基于無向圖所有生成樹的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)遺傳算法

張 劍，何怡剛

（合肥工業(yè)大學(xué) 電氣與自動化工程學(xué)院，安徽 合肥 230009）

0 引言

為了提高供電可靠性，城市配電網(wǎng)一般設(shè)計為環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，為了減小短路電流以及便于繼電保護(hù)的整定，一般采用開環(huán)運行方式。配電線路中包含大量常閉的分段開關(guān)及少量常開的聯(lián)絡(luò)開關(guān)。配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)通過調(diào)整開關(guān)狀態(tài)能夠達(dá)到降低網(wǎng)損、隔離故障、均衡負(fù)荷、提高電壓等目的。目前，配電網(wǎng)自動化示范工程在全國各大中城市全面鋪開，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)能夠人工、交互或者自動地調(diào)整開關(guān)狀態(tài)，為網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的實際工程應(yīng)用奠定了良好基礎(chǔ)。

配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)是一種大規(guī)模、非線性組合優(yōu)化問題，主要有支路交換法［1-3］、最優(yōu)流法［4］、遺傳算法［5-14］、啟發(fā)式方法［15-18］、混合方法［19］等。由于遺傳算法具有不依賴于初值、魯棒性好、能得到全局最優(yōu)解等優(yōu)點，得到了眾多學(xué)者的關(guān)注。

在最初的基于遺傳算法的配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)中，通常采用二進(jìn)制編碼方法，每個開關(guān)對應(yīng)染色體中的一個基因位，基因為0表示開關(guān)打開，為1表示開關(guān)閉合。這種編碼方式容易理解、實現(xiàn)簡單。但是大量不能打開的開關(guān)也參與了編碼，導(dǎo)致染色體較長，在交叉、變異過程中會產(chǎn)生大量不可行解，程序搜索效率十分低下。

文獻(xiàn)［7］提出了一種只對環(huán)路中的開關(guān)進(jìn)行二進(jìn)制編碼，對交叉、變異后產(chǎn)生的不可行解進(jìn)行改良操作的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)遺傳算法，該方法縮短了染色體長度，但初始種群中含有大量不可行解，改良過程需要耗費大量時間。……