自适应免疫克隆选择算法在配电网重构中的应用研究

摘要

随着对电力的需求日渐增长，人们对电力也越来越依赖，同时在供电的安全性、可靠性、经济性以及电能质量方面提出了更高的要求。配电网重构就是通过调整馈线上或馈线间的开关状态来改变运行方式，以满足供电的安全性、可靠性以及电能质量等要求。
　　 配电网拓扑分析及潮流计算是配电网重构的基础，本文详细论述配电网的特性，并针对其特性采用广度优先的搜索方法进行配电网拓扑分析，从而形成两个关键的矩阵，在此基础上提出了一种基于节点分层的前推回代潮流计算方法，并将该方法用于本文的配电网重构问题中。
　　 本文对基本的免疫克隆选择算法进行深入的分析，为提高算法的收敛性，采用自适应调节克隆选择参数及变异率的方法对基本算法进行改进；为了能在免疫补充环节中保持种群抗体的多样性和获得优秀抗体，选择随机产生亲和度好的抗体来替换掉抗体种群中亲和度较差的抗体，从而得到一种自适应免疫克隆选择算法。
　　 本文深入研究了配电网重构问题，将自适应免疫克隆选择算法用于配电网重构问题中。针对算法在配电网重构中的具体应用确定编码的长度，并结合配电网的特点对抗体进行疫苗接种，提高寻优效率。采用欧氏距离来进行抗体多样度的计算，再利用多样度及进化的代数来调节抗体种群的记忆单元规模、克隆倍数以及变异率，这样既维持抗体种群的多样性又使算法迭代速度加快。最后在Matlab环境下对三个算例进行仿真分析，结果验证了本文改进算法的有效性及实用性。