一种台区三相不平衡的多目标优化方法与流程

技术特征：
1.一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、初始化存档空间a以及参考点r，参考点的个数为满足均匀分布的前提下，不大于种群大小的数目；s2、初始化个体，每个个体长度，即问题维度为调相单位的个数n；对于每个调相单位，有且仅有三种调相选择，分别用0，-1，1表示这三种调相操作，每个个体可以初始化为：x＝(x1,...,x
i
,...,x
n
),x
i
∈{0,-1,1}s3、存档a及参考点r的自适应更新，将每个个体的目标向量值放入存档中，然后对存档中的所有向量进行非支配排序，对存档中的个体及参考点进行调整，计算存档a中每个点到每个参考点的距离，更新存档；s4、按照种群中每个个体的适应度值，选出父代个体；s5、交叉操作，每次从父代中选择出两个个体进行交叉，通过交叉得到200个候选子代，并对每个子代进行评价，并更新存档以及参考点；s6、选择操作，将种群和生成子代放入侯选池，首先对侯选池中的个体进行非支配排序，若种群中还有空间剩余，则按照igd-ns计算第k等级中每个个体的适应度值，从选择具有最大适应度值的个体放入种群中。重复该操作，直到种群填满；s7、判断是否满足停止条件，若满足，则输出种群中的非支配个体；若不满足，则重复s4～s6步骤，最终能够得到多个调相方案；s8、最终解的输出，在获得多个非支配方案之后，在满足最大允许的台区不平衡度前提下，选择特定调相次数下具有最小整体等效线损值的方案，完成优化。2.根据权利要求1所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在s1中，参考点的个数为满足均匀分布的前提下，最接近但不大于种群大小的数目，具体为若当前种群大小设为200，参考点的个数为190个，要满足那么p取19，p表示在每一个维度上取点的个数。3.根据权利要求1所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在s2中，三种调相选择具体为不进行调相abc到abc)，顺时针调相abc到cab，逆时针调相abc到bca。4.根据权利要求1所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在s3中，将每个个体的目标向量值，即整体等效线损值，台区变压器不平衡度，总调相次数放入存档中，然后对存档中的所有向量进行非支配排序，仅保留其中不重复的非支配个体。5.根据权利要求4所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在s3中，对存档中的个体及参考点进行调整：首先找出当前存档中每个目标上的最小值和最大值，分别记为z
*
和z
nad
。然后对存档中的向量a和参考点r做如下变换：a＝a-z
*
及r＝r*(z
nad-z
*
)。6.根据权利要求5所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在s3中，计算存档a中每个点到每个参考点的距离，首先对每个参考点的位置进行更新，对每个参考点r，首先找到与向量z
*
r具有最小垂直距离的个体p，然后将r转换到p在z
*
r方向上的投影位置。具体计算公式为，对每个r∈r：
之后再计算存档a中每个点到每个更新后参考点的距离。7.根据权利要求6所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在s3中，更新存档首先找出在当前参考点下，存档a中的贡献点放入新的存档a'之中；对于剩余的非贡献点，按如下公式从中依次选择置入a'，直至a'填满：p
←
argmax
p∈a\a'
min
q∈a'
arccos(f(p),f(q))输出更新后r
′
为新的r，对a
′
中每个点加上z
*
，输出a
′
为新的a。8.根据权利要求1所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在s4中，按照种群中每个个体的适应度值，基于锦标赛选择方法，选出父代个体，具体为首先更新每个个体的目标值向量，在其基础上减去每个目标上的最小值，然后按照ns-igd准则，计算每个个体的适应度值；锦标赛选择方法具体为，每次从种群中随机选择两个个体，将其中具有更大适应度值的个体作为父代，直到选出种群大小为200个的父代pt。9.根据权利要求8所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在s5中，每次从父代中选择出pt(i)和pt(i 100),i＝1,
…
,100,两个个体进行交叉，具体为根据调相单位依据所连塔杆进行划分的结果dimsblock，首先生成1
×
|dimsblock|长度的0-1范围内随机数rand，对于每一位随机数rand(i)，若其大于交叉概率，则将两个父代中对应于dimsblock(i)中所包含的调相单元对应的维度值进行交换，最终通过交叉得到200个候选子代。10.根据权利要求1所述的一种台区三相不平衡的多目标优化方法，其特征在于，在s6中，选择操作是将种群和生成子代放入侯选池，首先对侯选池中的个体进行非支配排序，之后将具有1到k-1帕罗特等级的个体放入新种群中，其中k为满足的最小数字，front
i
表示帕罗特等级为i的个体集合，n为种群大小；若种群中有空间剩余，则按照igd-ns计算第k等级中每个个体的适应度值，从选择具有最大适应度值的个体放入种群中，重复该操作，直到种群填满。

技术总结
本发明提供了一种台区三相不平衡的多目标优化方法，包括以下步骤，先初始化存档空间以及参考点初始化个体，对存档及参考点的自适应更新，按照种群中每个个体的适应度值，选出父代个体，每次从父代中选择出两个个体进行交叉，将种群和生成子代放入侯选池，判断是否满足停止条件，最终能够得到多个调相方案，最终解的输出，在获得多个非支配方案之后，在满足最大允许的台区不平衡度前提下，选择特定调相次数下具有最小整体等效线损值的方案，完成优化，本发明将调相动作次数作为第三个优化指标，通过采用高效多目标全局进化优化算法，设计实现成本可控、安全性好、可靠性高的调相方案。案。案。


技术研发人员：刘晓君 樊文博 郑波
受保护的技术使用者：西安博展电力技术有限公司
技术研发日：2021.12.16
技术公布日：2022/3/8