[发明专利]一种基于遗传算法的输电线路机械除冰次序优化方法

摘要

本发明公开了一种基于遗传算法的输电线路机械除冰次序优化方法，采用遗传算法的思想，通过智能优化选择除冰次序，用最小的代价达到最大的覆盖率，找到保证除冰过程中杆塔和导线所受不平衡力除冰次序，该方法主要包括1、编码策略和适应度函数建立，2、遗传算法策略制定，即遗传算子的设计和遗传算法运行参数的确定，3、除冰次序生成及优化过程。该方法能够解决现有的机械除冰过程中不考虑除冰次序，使杆塔承受不平衡力超过杆塔设计强度，引起杆塔故障的问题。通过遗传算法计算较优的除冰次序，从而保证除冰过程中的安全。

主权项

一种基于遗传算法的输电线路机械除冰次序优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、确定覆冰厚度信息和架空线路信息，覆冰厚度信息即连续档各档的覆冰厚度，架空线路信息具体包括导线型号、该导线型号对应的弹性系数E、截面积A、外径D、单位长度质量q、计算拉断力lim_b、安全系数sec_cof、导线的温度膨胀系数α、各档档距li0、各档高差hi0、各档高差角βi0、各基直线塔上悬垂串的长度λi、垂向荷载Gi、覆冰时的温度t、架线时温度t0、架线气温下各档水平应力σ0、设计覆冰厚度；步骤2、构建输电线路除冰组合，对除冰组合的编码采用顺序编码，设其档距号分别为1，2，…，n，每档都被除一次冰且仅一次，染色体由除冰的顺序表示为T＝(C1，C2，…，Cn),设Cn表示第n个除冰档的档距序号；之后随机生成M个第一代除冰组合，作为算法的初始父代，所述M为正整数；步骤3、将当前代除冰组合交叉、变异生成子代，具体为：将当前代除冰组合两两交叉生成中间代，所述中间代由N个中间代个体组成，再对每一个中间代个体进行变异操作，生成子代种群；所述N为正整数，N≤M；步骤4、确定父代与子代除冰组合的适应度，具体为：根据建立的适应度函数，确定各个子代的适应度值；步骤5、将父代和子代所有除冰组合按适应度值进行从小到大的排序，之后选择前N个除冰组合作为新一代父代种群；步骤6、判断是否到达迭代终止条件，如果到达，则输出本次遗传进化的最优除冰次序，也即适应度值最小的除冰组合，否则执行步骤3，所述迭代终止条件具体为：对设计覆冰厚度≤20mm的覆冰情景，迭代终止条件为：当前代适应度值最小的个体其适应度值≤12％；对设计覆冰厚度>20mm的覆冰情景，迭代终止条件为：当前代适应度值最小的个体其适应度值≤24％。