[发明专利]一种基于BPSO和GA的配电线路故障区段定位方法

权利要求书

1.一种基于BPSO和GA的配电线路故障区段定位方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤S1：获取待区段定位配电线路的终端状态编码I_j,j＝1,2,3...,D，D为终端总数；

步骤S2：以BPSOGA搜索空间解的维数作为待区段定位配电线路中终端总数D和区段线路的总数，以空间解的维数状态值作为区段状态编码值，并对参数进行初始化：BPSO子种群规模N₁、惯性权重ω、学习因子c₁和c₂；GA子种群规模N₂、交叉概率PX、变异概率PM、重插入因子GGAP、最大迭代次数T，取N₁＝N₂＝N；

步骤S3：BPSO子种群和GA子种群的初始化：随机初始化BPSO子种群中粒子位置pop1(i)和粒子速度v_i，并计算粒子适应度值fit1(i)、粒子最优位置popbest(i)及粒子最大适应度值p_best(i)、群体最优位置gpopbest及群体最大适应度值g_best；随机初始化GA子种群个体解pop2(i)及个体适应度值fit2(i)，i＝1,2,3...N；其中BPSO中粒子位置pop1(i)与GA中个体解pop2(i)都用二进制编码，具有相同的维数，都表征配电线路中对应区段的的区段状态编码；

步骤S4：令k＝1，进行迭代运算；

步骤S5：对BPSO子种群的粒子位置pop1(i)和粒子速度v_i进行更新，形成新一代的BPSO子种群，并更新所述新一代的BPSO子种群的粒子适应度值fit1(i)；同时，对GA子种群进行遗传操作，得到新一代的GA子种群，并更新所述新一代的GA子种群的个体适应度值fit2(i)；

步骤S6：比较新一代的BPSO子种群的粒子适应度值fit1(i)和对应的新一代的GA子种群的个体适应度值fit2(i)，取适应度值大的粒子或个体作为两个种群下一代进化的父代粒子和父代个体：令j＝1，进行迭代运算；

步骤S7：判断如果fit1(j)＜fit2(j)，则fit1(j)＝fit2(j)、pop1(j)＝pop2(j)，否则fit2(j)＝fit1(j)、pop2(j)＝pop1(j)，继续执行步骤S8；

步骤S8：进行BPSO子种群粒子最大适应度值的更新：比较BPSO子种群粒子适应度值与粒子最大适应度值的大小：若fit1(j)＞p_best(j)，则p_best(j)＝fit1(j)、popbest(j)＝pop1(j)，继续执行步骤S9，否则转入执行步骤S10；

步骤S9：进行BPSO子种群最大适应度值的更新：比较BPSO子种群粒子适应度值和群体最大适应度值的大小：判断若fit1(j)＞g_best，则g_best＝fit1(j)、gpopbest＝pop1(j)，继续执行步骤S10；否则直接执行步骤S10；

步骤S10：令j＝j+1，判断如果j＞N，则执行步骤S11，否则返回执行步骤S7；

步骤S11：令k＝k+1，判断如果k≤T，若满足，则返回执行步骤S5，继续进化；若不满足，则结束进化，输出群体最优位置gpopbest；

在所述步骤S5中，对BPSO子种群的粒子位置pop1(i)和粒子速度v_i进行更新，从而形成新一代的BPSO子种群的过程为：

步骤SA51：令i＝1，开始迭代运算；

步骤SA52：根据上一代粒子最优位置popbest(i)、群体最优位置gpopbest及粒子位置pop1(i)计算新一代的BPSO种群个体的粒子速度v_i和粒子位置pop1(i)，具体计算方法如下：

vidk+1=ωvidk+c1ξ1(popbestdk(i)-popdk(i))+c2ξ2(gpopbestdk-popdk(i))]]> 1

popdk+1(i)=1ridk+1<sigmoid(vidk+1)popdk+1(i)=0ridk+1≥sigmoid(vidk+1)]]>

式中:i＝1,2,3...N、k表示当前迭代次数、ω为惯性权重、c₁和c₂为学习因子、ξ₁、ξ₂和都为区间[0,1]间的随机数，分别表示第i个粒子迭代第k次时在第d维的粒子速度和粒子位置；表示第i个粒子迭代第k次时在第d维的粒子最优位置；表示迭代第k次时在第d维的群体最优位置；其中函数如下：

sigmoid(vidk+1)=0.98vidk+1>411+e-vidk+1-4≤vidk+1≤4-0.98vidk+1<-4]]>

步骤SA53：将新一代的BPSO子种群的第i个粒子代入适应度值函数中计算粒子适应度值pop1(i)；

步骤SA54：令i＝i+1，判断如果i＞N，则停止迭代，执行步骤S6；否则返回执行步骤SA52。