混沌模拟树木生长算法在无功优化中的应用.pdf

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1、第38卷第22期电力系统保护与控制、bl-38NO．222010年11月16日PowerSystemProtectionandControlNov．16．2010混沌模拟树木生长算法在无功优化中的应用陈勇，吕树河，杨丽徙(1．郑州大学电气工程学院，河南郑州450001；2．焦作供电公司，河南焦作454150)摘要：针对模拟树木生长算法在求解大规模电力系统无功优化问题中存在的收敛稳定性差、难以找到全局最优解的缺点，提出了新的无功优化算法—暖．沌模拟树木生长算法(CTGSA)。该方法利用混沌优化所具有的对初值敏感性和遍历性的

2、特点，在模拟树木生长寻优过程中引入混沌移民操作来改善生长点集中可行解的质量、增加可行解的多样性，从而提高算法的收敛稳定性和寻优精度。将该算法应用于IEEE30节点系统，结果表明该算法具有较强的全局优化能力和收敛稳定性。关键词：无功优化；混沌优化；移民；混沌模拟树木生长算法ChaotictreesgrowthsimulationalgorithmforreactivepoweroptimizationCHENYongl，LiiShu。he，YANGLi—xi(1．SchoolofElec~icalEngineering，Z

3、hengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China；2．JiaozuoPowerSupplyCompany，Jiaozuo454150，China)Abstract：Astreesgrowthsimulationalgorithm(TGSA)hasthedisadvantageofbadconvergencestabilityanditisdificulttofindtheglobaloptimalsolutioninsolvinglargescalereactivepoweroptimiz

4、ationproblem，anewreactivepoweroptimizationalgorithmcalledchaotictreesgrowthsimulationalgorithm(CTGSA)ispresentedbyusingthecharactersthatchaosoptimizationalgorithmissensitivetoinitialvalueandhasergodicity．AnoperatorcalledchaosimmigrantisintroducedtotheprocessofTGS

5、Atoimprovethequalityoffeasiblesolutionsinthegrowingpointcollectionandkeepthediversityoffeasiblesolutions，bywhichthenewalgorithmhasbetterconvergencestabilityandoptimizationprecision．WhenthealgorithmisusedforIEEE30一bussystem，theresultsshowthatthealgorithmhasstrongl

6、yglobaloptimizationabilityandconvergencestability．Keywords：reactivepoweroptimization：chaosoptimization；immigrant：chaotictreesgrowthsimulationalgorithm中图分类号：TM744文献标识码：A文章编号：1674．3415(2010)22-0096—04但其收敛稳定性差，可行解多样性会随着优化问题0引言规模的扩大而降低，容易陷入局部最优解。电力系统无功优化是电力系统安全经济运行的利

7、用混沌优化J所具有的对初值强烈敏感性一个重要方面，也是降低系统有功损耗，提高电压和遍历性的特点，在模拟树木生长算法中引入混沌质量的重要途径之一。但是，电力系统无功优化问移民操作，可以提高生长点集中可行解的质量、增题是一个动态、多目标、多约束、不确定性的非线加可行解的多样性，有效解决算法的过早收敛问题。性混合整数规划问题，优化过程十分复杂；目前的1模拟树木生长算法求解方法主要有传统的数学优化方法和近年来提出的遗传算法[卜引、粒子群算法【引、Tabu搜索法【4J等，模拟树木生长算法，将整数规划的可行域当作但它们都有各自的优缺

8、点。树木的生长环境，将全局最优解当作光源，模拟真模拟树木生长算法将目标函数和约束条件分实树木的向光性机理，建立枝叶在不同光线强度环开处理，不要求连续、可微，且不需要给出很多参境下向光源快速生长的动力机制pJ。数，是处理无功优化问题的一种新的、可行的方法。1．1树木生长过程的数学模拟模拟树木生长算法首先建立四个概念：树