[发明专利]一种采用遗传算法的电力线路路径寻优方法

摘要

本发明公开了一种采用遗传算法的电力线路路径寻优方法，采用遗传算法对电缆环网路径进行优化，包括以下步骤：对包含n个电缆单环网柜和或电缆双环网柜进行编码，随机生成区间为[1,n]的n个整数的随机排列，形成一个染色体；选定用来评判染色体对目标的适应性的适应度函数确定种群数量N、最大代数Gmax、交叉概率pc和变异概率pm；采用轮盘赌方式选取适应值大的个体作为父体，赌轮是按个体的适应度进行选择的，适应值大的个体则选取，适应值小的个体则去除，对新群体中各染色体评价，最优个体进行保存，输出最优解。相比手工布线，既减少了人工成本，又提高了设计效率，并且灵活可靠，节约了企业成本。

主权项

1.一种采用遗传算法的电力线路路径寻优方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、建立包括线路的投资费用、网损费用的线路规划年综合费用最小的目标函数方程组：其中，α为单位长度线路投资费用，r₀为贴现率，m为变电站低压侧线路折旧年限，N为变电站总数，l_ij为第i座变电站第j条主干线路的长度，J_i为第i个变电站所出线路的总数，P_j为第j条主干线路所带的负荷，β为线路网损折算系数；2)、在片区电网规划中，根据负荷预测获得各个子地块的负荷，确定该子地块需要的环网柜数量，根据子地块实际情况布置环网柜位置，参照实际电缆管沟路径，将各个环网柜串接，形成单环网或双环网接线结构；3)、采用遗传算法对电缆环网路径进行优化，抽象约束条件及目标为寻找最短电缆路径，具体包括以下步骤：a)、采用符号编码方式，对包含n个电缆单环网柜和/或电缆双环网柜进行编码，随机生成区间为[1,n]的n个整数的随机排列，形成一个染色体；b)、选定用来评判染色体对目标的适应性的适应度函数，适应度函数方程为其中，S_ij代表第i个环网柜和第j个环网柜之间的实际距离；c)、遗传算法主要控制参数选择，确定种群数量N、最大代数Gmax、交叉概率pc和变异概率pm；d)、选择过程是以旋转赌轮100次为基础，每次旋转都为新的种群选择一个个体，采用轮盘赌方式选取适应值大的个体作为父体，赌轮是按个体的适应度进行选择的，适应值大的个体则选取，适应值小的个体则去除；e)、交叉算子设计：采用部分映射交叉确定交叉操作的父代，将100个样本两两组合分为50组，首先从闭区间[0，1]中产生2个随机数b1和b2，令r1等于b1×100和b2×100，确定2个位置，对2位置中间的数据进行交叉；交叉后，同一样本中会有重复的环网柜，不重复的数字保留，重复的数字采用部分映射交叉法消除重复；f)、变异算子设计：采用倒位变异法，随机选择2个点c1和c2，交换位置，并将2点间的数字从c2开始倒序放置；g)、对新群体中各染色体评价，最优个体进行保存，输出最优解。