有效
基于改进MOJAYA算法的微电网优化调度方法
张新雨、杨光、肖祎超、弋英民、杨悦、季瑞瑞
江门专泽信息科技有限公司
摘要
本发明公开了基于改进MOJAYA算法的微电网优化调度方法,首先设置微电网目标函数和约束条件,初始化种群:生成初始种群和空archive集。然后合并初始种群和空archive集并计算合并后集合中所有个体的总适应度,总适应度F(i)由原始适应度R(i)和拥挤密度D(i)共同组成,更新archive集;最后通过总适应度F(i)识别最优个体和最差个体,通过MH抽样方法进行种群个体更新;迭代循环,最后输出archive集,archive集中个体代表微电网优化调度后的各个微电源发电出力方案。本发明解决了现有技术中存在的综合微电网全局搜索能力较弱,容易陷入局部最优的问题。
1.基于改进MOJAYA算法的微电网优化调度方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1、设置微电网目标函数和约束条件,初始化种群:生成初始种群和空archive集;步骤2、合并初始种群和空archive集并计算合并后集合中所有个体的总适应度,总适应度F(i)由原始适应度R(i)和拥挤密度D(i)共同组成;步骤3、更新archive集;步骤4、通过总适应度F(i)识别最优个体和最差个体,通过MH抽样方法进行种群个体更新;步骤5、迭代循环,最后输出archive集,archive集中个体代表微电网优化调度后的各个微电源发电出力方案。
2.根据权利要求1所述的基于改进MOJAYA算法的微电网优化调度方法,其特征在于,所述步骤1具体按照以下步骤实施:设定微电网的优化目标,包括经济目标和环境目标;设定相关的约束条件,包括微电源出力约束、微电网功率平衡约束和蓄电池运行约束,然后,在约束条件的上下限内随机产生初始种群集P 0 ,同时创建一个空集合archive集 设置迭代次数t=0,初始种群集P 0 和archive集 内的所有个体都代表微电网各个微电源发电出力方案。
3.根据权利要求2所述的基于改进MOJAYA算法的微电网优化调度方法,其特征在于,所述步骤2具体按照以下步骤实施:步骤2.1、合并种群P t 和archive集 并为合并后集合中的所有个体分配原始适应度,原始适应度计算程序如下:S(i)表示个体i在种群和archive集中被其他个体支配的数量,S(i)越大,说明个体i被更多的其他个体支配,因此它在适应度分配中被认为是较差的解,相反,如果S(i)较小,说明个体i是一个较好的解,因为它被较少的其他个体支配,S(i)由式(2-1)确定,基于S(i),个体i的原始适应度R(i)由式(2-2)确定:|·|表示集合的基数,即集合中元素的数量,P t 是当前种群, 是当前archive集,用于保存非支配个体, 表示个体j支配个体i;步骤2.2、为合并后集合中的所有个体分配拥挤密度,拥挤密度计算如下:选拥挤密度计算每个个体到archive集和种群中所有个体的距离,拥挤密度D(i)表达式如式(2-3)所示:式中, 表示个体i到其在目标空间中第k个最近邻居的距离, N和 分别为初始种群集个数和archive集个数,在D(i)的表达式分母中加2,以确保该表达式包含在0和1之间;步骤2.3、合并后集合中的所有个体的总适应度F(i)由原始适应度R(i)和拥挤密度D(i)之和组成,公式如下:F(i)=R(i)+D(i) (2-4)F(i)为个体i的总适应度,R(i)为步骤2.1的原始适应度,D(i)为步骤2.2的拥挤密度。
4.根据权利要求3所述的基于改进MOJAYA算法的微电网优化调度方法,其特征在于,所述步骤3具体按照以下步骤实施:将P t 和 中所有非支配个体复制到下一代archive集 中,总适应度F(i)<1,如果 的大小超过 则通过比较个体间的密度信息 进行截断操作, 越小的个体越会被优先剔除,直到archive集合的大小为 如果 的大小小于 则从P t 和 中选择适应度F(i)≥1的个体补充到 中,直到archive集合的大小为 利用总适应度和密度信息更新一个有效的archive集,确保archive集合中的个体既具多样性又代表优质解。
5.根据权利要求4所述的基于改进MOJAYA算法的微电网优化调度方法,其特征在于,所述步骤4具体按照以下步骤实施:步骤4.1、基于式(2-4)计算种群P t 和archive集 中的每个个体的总适应度,并排序,总适应度值最小的为最优解,反之为最差解;选出最优解和最差解;步骤4.2、对种群P t 中的个体进行MH抽样;步骤4.3、根据式(4-2)以黄金正弦的方式对种群进行位置更新;步骤4.4、根据式(4-3)以MOJAYA的方式对种群进行位置更新:x new (i)=x old (i)+r 1 ·(x best (i)-|x old (i)|)-r 2 ·(x worst (i)-|x old (i)|) (4-3)应用非支配排序对更新前后的种群个体进行比较,判断他们的支配地位,如果更新后的新的个体能支配更新前的旧的个体,则保留新个体,否则,新个体将被舍弃,最后,基于以上步骤,更新初始种群P t 。
6.根据权利要求5所述的基于改进MOJAYA算法的微电网优化调度方法,其特征在于,所述步骤4.2具体按照以下步骤实施:即产生一个[0,1]之间的随机数r,如果r≤λ,则执行步骤4.3操作采用第一种更新方式,否则转到步骤4.4;λ=D(i) (4-1)D(i)为步骤2.2中的拥挤密度。
7.根据权利要求6所述的基于改进MOJAYA算法的微电网优化调度方法,其特征在于,所述步骤4.3对种群进行位置更新具体如下:x new (i)=x old (i)|sin(r 1 )|+r 2 sin(r 1 )|x 1 ·x best (i)-x 2 ·x old (i)| (4-2)其中,r 1 ∈[0,2π]和r 2 为随机数,r 1 决定下一次迭代中个体的移动距离,r 2 ∈[0,π],r 2 决定下一次迭代第i个个体的位置更新方向,r 2 ∈[0,π];x 1 和x 2 是通过引入黄金分割数得到的系数,黄金分割数是一个定义为 的无理数,记为τ,x 1 =aτ+b(1-τ),x 2 =a(1-τ)+bτ,a和b初始值设置为-π和π,随后a和b随着目标值的变化而变化,x 1 和x 2 也随之更新,x new 为根据步骤4.1得到的最优解和最差解生成的新的优化解,x best 、x worst 分别表示最优解和最差解,x old 表示优化前的解。
8.根据权利要求7所述的基于改进MOJAYA算法的微电网优化调度方法,其特征在于,所述步骤5具体按照以下步骤实施:重复步骤2至步骤4中的过程,直到达到迭代次数,最后输出archive集;archive集中个体代表微电网优化调度后的各个微电源发电出力方案;最后根据优化目标,采用对应的目标函数选取符合优化目标的最优个体,即为最终的微电源发电出力方案。
暂无引用专利






