[發(fā)明專利]基于冗余編碼修正的停電系統(tǒng)恢復(fù)路徑優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811631644.5
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109801184A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙珊珊;劉釗;雷加智;張?jiān)?/a>;馮俊牟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q50/06
• 分類號(hào): G06Q50/06;G06N3/12;G06Q10/04
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

1.一種基于冗余編碼修正的停電系統(tǒng)恢復(fù)路徑優(yōu)化方法，其特征在于，具體步驟為：

步驟1、建立待修復(fù)的電網(wǎng)圖線路權(quán)值及線路狀態(tài)數(shù)組；

步驟2、為需要恢復(fù)的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)生成N條恢復(fù)路徑，并將其作為父代種群；

步驟3、對(duì)父代種群中的染色體路徑解進(jìn)行N次選擇、交叉和變異操作，生成下一代種群，每次選擇、交叉和變異操作具體為：采用賭輪操作按選擇概率從種群中選擇兩個(gè)父代，根據(jù)交叉率和變異率進(jìn)行路徑解的交叉和/或變異操作，生成一條子代染色體；

步驟4、對(duì)生成的下一代種群進(jìn)行連通性修正及冗余修正，對(duì)修正后的種群計(jì)算新的適應(yīng)度值，記錄最低適應(yīng)度值的路徑解；

步驟5、將修正后的種群作為父代種群，重復(fù)步驟3～4，直至滿足設(shè)置的迭代次數(shù)；

步驟6、比較記錄的所有最低適應(yīng)度值的路徑解的適應(yīng)度值，將適應(yīng)度值最小的路徑解作為最優(yōu)路徑解。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于冗余編碼修正的停電系統(tǒng)恢復(fù)路徑優(yōu)化方法，其特征在于，步驟3中選擇概率的確定方法為：

以函數(shù)作為適應(yīng)度函數(shù)，并以適應(yīng)度函數(shù)的倒數(shù)作為染色體的被選擇概率，將每條染色體的被選擇概率在概率總值中的比例作為賭輪操作的選擇概率，其中W_i表示相應(yīng)線路對(duì)應(yīng)的權(quán)值，S_i表示每條線路的投運(yùn)狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于冗余編碼修正的停電系統(tǒng)恢復(fù)路徑優(yōu)化方法，其特征在于，步驟3中根據(jù)交叉率和變異率進(jìn)行路徑解的交叉和/或變異操作，生成一條子代染色體的具體方法為：

將隨機(jī)概率和預(yù)先設(shè)定的交叉率進(jìn)行對(duì)比，如果隨機(jī)概率大于設(shè)定的交叉率，進(jìn)行交叉操作，即在恢復(fù)路徑中，隨機(jī)選中兩條路徑，將這兩條路徑序號(hào)之間的所有路徑進(jìn)行交換，如果不滿足預(yù)先要求，則直接進(jìn)行變異操作；

在恢復(fù)路徑編碼序列中，按隨機(jī)概率選擇一條路徑，對(duì)比此條路徑發(fā)生變異的概率是否大于變異率，若滿足，則將此條線路對(duì)應(yīng)的基因值進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，生成新的染色體，否則，直接將該條線路作為新的染色體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于冗余編碼修正的停電系統(tǒng)恢復(fù)路徑優(yōu)化方法，其特征在于，步驟4中對(duì)生成的下一代種群進(jìn)行連通性修正及冗余修正的具體方法為：

步驟4-1、利用連通性修正算法對(duì)下一代種群的每條染色體進(jìn)行連通性修正，得到連通的初始路徑解；

步驟4-2、在鄰接矩陣A中找出所有權(quán)值不為0的線路的坐標(biāo)，將這些線路的權(quán)值按從大到小的順序排列，并依次放入存儲(chǔ)最小生成樹(shù)的數(shù)組Tree中；判斷放入的邊兩端對(duì)應(yīng)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)是否都在生成樹(shù)數(shù)組Tree中出現(xiàn)過(guò)，如果沒(méi)有，則放入這條邊，如果出現(xiàn)過(guò)，則放棄該邊，繼續(xù)判定下一條邊，直到所有邊都經(jīng)過(guò)判定，即形成了最小生成樹(shù)；

步驟4-3、使用一個(gè)計(jì)數(shù)二維數(shù)組Number來(lái)尋找并記錄最小生成樹(shù)的葉節(jié)點(diǎn)，對(duì)最小生成樹(shù)進(jìn)行遍歷，用Number數(shù)組的第一行存儲(chǔ)各個(gè)節(jié)點(diǎn)相連節(jié)點(diǎn)數(shù)目，第二行對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)與之相連的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的編號(hào)；

步驟4-4、從第一個(gè)節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，按列取出Number數(shù)組第一行值為1的第二行元素Number(2，i)，并判斷編號(hào)k所對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)在不在發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)數(shù)組G中，若不在，說(shuō)明此節(jié)點(diǎn)為冗余節(jié)點(diǎn)，將其刪除，此時(shí)將鄰接矩陣A中對(duì)應(yīng)兩節(jié)點(diǎn)的元素A(i，k)，A(k，i)的值由1置為0，，得到新的鄰接矩陣A；

步驟4-5、按新的鄰接矩陣A重新將Number數(shù)組中對(duì)應(yīng)第一行元素為1的Number(2，i)元素全部取出，并判斷這些元素所對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)是否都在G內(nèi)，若是，則判斷冗余支路已經(jīng)全部刪除，若否，則返回步驟4.2，直到滿足所有葉節(jié)點(diǎn)均是G中元素的條件為止，得到經(jīng)過(guò)冗余修正后的種群。

5.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于冗余編碼修正的停電系統(tǒng)恢復(fù)路徑優(yōu)化方法，其特征在于，步驟4中對(duì)修正后的種群計(jì)算新的適應(yīng)度值，計(jì)算公式為：

式中，W_i表示相應(yīng)線路對(duì)應(yīng)的權(quán)值，S_i表示每條線路的投運(yùn)狀態(tài)。