基于模拟退火改进蚁群算法的配电网重构
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式 中，
【 分别 为母 线 ｉ 电压 幅值 的下 限和 上限值 ； 为支 的
路 ｉ 电流 的上 限值 。
（） 射 状 约 束 。 ４辐
＾ ∈｛ １ ｌ ２ ３ … ， ） ０，｝（ ， ， ，
（） ６
式中 ， 为潮 流流 向节 点 的 弧数 。 ＾
提 高供 电质量 ， 降低 网损 ， 高系统 经济 性 。在 发生 故障 时， 提 隔离故 ３ 基 于 模 拟 退 火 改 进 蚁 群 算 法 的 配 电 网 重 构 障、 转移 负载 ， 小停 电影 响 ， 可以在 故障后快速 恢复供 电 。所 ３． 模 拟退 火算 法概 念 缩 并 １ 以说配 电 网络 重 构是 提高 配 电系 统安 全稳 定性和 经济 性 的重 要 Ｈ ． 模 拟 退火 算法 是 一种 求 解 大规 模 组 合优 化 问题 的有 效方 法 。 有 效的手 段。 它 源 于模拟 固体 退火 过程 。 该算 法是 设计合 适 的全局冷 却过程 ， 即
函数 进行 讨论 。 最小 化配 电网网损 ，配 电 网重构 中考 虑 的网损 一般 指 线路 上
生物 界 中的蚂 蚁 虽然 单个行 为简 单 ，但 是 由简单 个体 组成 群
体 却表 现 出极其 复杂 的人 工智 能特 性 ，蚂 蚁 群体 有能 力在 没有 任 何 可见提 示 下找 出从 其窝 巢至 食物源 的最短 路径 ，并 且能 随环 境 的变 化 而变化 ， 应性 地搜 索 新的路 径 ， 适 形成 新 的选择 路径 。能形
复 杂 的多 目标 高 维数 非线 性混 合优 化 问题 。 损 ， 保 留这 种结 构 ， 则采用 Ｍｅ ｏ ｏｉ 接 受准 则决 定接 受 或者 则 否 ￣ｐｌ ｓ 当前 常用 的配 电网重 构方 式主要 有解 析 类方 法 、 启发 式方 法 、 保 留 。 继续 交换 支路 ， 到达 到最 大支 路交 换数 目。 直 接着 逐步 衰减 人 工智 能化方 法 、 随机 优化 方 法 ＿ 。 ２ ］ 控 制参 数 ， 续冷 却 ， 继 重复 以上 迭代 过程 。 直到 网损 变化 极小 ， 得到 本文 讨论 的就 是结合 模拟退 火算法 和蚁 群算 法两者 的优 点 ， 避 系 统近 似最优 解 ， 终得 到配 电 网重构优 化 结构 。 最 开 两者的不 足 ，采用 其组合 分析 方式对 配 电网重 构 问题 进行研 究 ，
２ 配 电 网 重 构 的 问 题 描 述 及 数 学 模 型
配 电网络 重构 目标 一般 为最 小化 配 电网线 损 、 平衡 系 统负 载 、
提 高系统 供 电可 靠性 、 高系统 电压 水平 、 高 电压稳 定性 等 中的 提 提
一
个 目标 或者 多 个 目标 组合 。本 文 主要 以配 电网 网损最 小 为 目标
１ 前 言
配 电网 网络 重构是 配 电网结构优 化的一个 有效手 段 。 主要通 它 过 切换联 络开关 和分段 开关 的开合状 态来 改变 网络拓 扑结 构， 以在 馈 线或者 变 电站 之间转 移负荷 ， 改变 网络 中的潮 流流动 。在 正常运 行 条 件下 ， 根据 运行 情况 进行 开关 操作 以调整 网络 结构 ， 除过载 消
３２ 蚁 群 算 法 概 念 ．
以期能取得 比较好 的全局最 优解 ， 时也能 够大幅 提高算 法 的运算 同
速度 ， 达到理 想的分 析效果 。
蚁 群 算法 （ Ｃ ） Ａ Ｏ 是意 大 利 学 者 Ｄ ｆ ｏ等 人 提 出 的 一种 基 于 ｏｇ ｉ 蚂 蚁种 群 的新型 优化 算法 。 蚁 群算法 中提 出了人 工蚂蚁 的概 念 。 在 它 是真 实蚂蚁 行 为特 征 的一种 抽象 ， 通过 对真 实蚂 蚁 的行 为模 仿 ， 将蚁 群 觅食 的行 为特 征赋 予人 工蚂 蚁 。 工程 实际应 用 中 ， 工蚂 在 人 蚁 是用 来解 决一 些实 际的 人工优 化 问题 ，所 以对 于人 工蚂 蚁给 予 了一些优 化 的真 实蚂 蚁所 不具 备 的本领 。
配 电 网重 构 是在 保证 配 电网呈现 辐射 状 结构 ， 足馈 线热 容 、 固体退 火过 程 的 内能模拟 为 配 电网重 构 问题 中 的 目标 函数 ，温度 满 节 点 压降和 变压 器容 量等 条件 的 前提 下 ，使 得配 电网某一 指 标或 演 化 为控 制 参数 ， 定 其实 冷 却温 度 、 却率 、 次 交 换支 路 的数 确 冷 每 者 多 重指标 达到 最佳 运行 方式 的 网络构 成方 法 。 由于 配 电 网结构 目以及 每个 温度 下 交换 的总 数等 ，通 过交 换支 路 形成 新的 网络结 复杂 ， 在着 大量 的分 段 开关和 联 络开 关 ， 存 因此配 电网重构 是 一个 构 ， 算潮 流 以及系 统 网损变 换 ， 计 如果 新的 网络 结构ｉｎ ｉｏｎ ｃ ｅ ｇ ｙ ｊ ｏ ｇ ｕ ａ ｑｇ ｇ ｈ ｎ ｕｚｄ ｎ ｈ ａ
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基于模拟 退火改进 蚁群 算法的配 电网重构
史 林 雳
（ 北 电力 大 学 电气 与 电子 工 程 学 院 ， 京 １２ ０ ） 华 北 ０ ２ ６
摘
要： 配电网重构是优化配 电系统运 行的重要手段 ， 在基本蚁群算法 的基础上 ， 通过加入模拟退火算法和精英 策略对基本蚁群算法作 出了
改 进 ， 应用 到 配 电 网重 构 问 题 上 ； 并 通过 加 入 模 拟 退 火 算 法 ， 改善 了蚁 群 算 法 初 始 信 息 素 分 布 和 迭 代 过 程 中 的 寻优 质 量 ： 用 精 英 策 略 ， 加 快 了 运 又
算法本身快速求取全局最优解的速度； 最后通过对 ＩＥ ３ 点系统算例的仿真， Ｅ Ｅ ３节 取得 了较好的效果， 证明了该混合算法的有效性和可行性 。 关键词 ： 电网重构； 配 模拟 退火算 法； 蚁群算法； 精英策略
