基于粒子群优化技术解决经济负荷分配问题(IJISA-V4-N12-2)
基于改进粒子群算法的任务分配优化技术研究

基于改进粒子群算法的任务分配优化技术研究随着社会的发展,任务分配问题已成为一个重要的研究领域。
在许多领域,如工业、交通、医疗、军事等,任务分配的成功与否直接关系到整个系统的效率和效益。
然而,在实际生产和管理中,任务分配问题具有复杂性、多样性和不确定性,传统的任务分配方法已无法满足实际需求。
因此,一种有效的任务分配优化技术势在必行。
改进粒子群算法应用于任务分配优化技术已成为研究热点。
粒子群算法起源于鸟群觅食行为研究,通过迭代搜索全局最优解。
传统的粒子群算法只考虑了粒子的运动,而在任务分配问题中,要考虑到每个任务和每个代理的特征,以便形成合理的任务分配方案。
因此,改进粒子群算法应用于任务分配的优化技术是必要的。
改进粒子群算法在任务分配优化技术中的具体应用改进粒子群算法在任务分配优化技术中的具体应用过程包括三个方面:任务的描述、代理人的描述和任务分配方案的描述。
任务的描述主要包括任务所需时间、任务的优先级、任务的等待时间及任务的数量。
代理人的描述主要包括代理人的能力、代理人的工作经验、代理人的性格和代理人的数量。
任务分配方案的描述主要包括每个代理人被分配的任务数量、任务执行的状态和每个代理人的工作状态。
算法流程如下:1.初始化种群。
随机选取某个代理人和任务作为种群的初始解。
2.计算适应度。
根据每个代理人的能力和多个任务的需求确定适应度函数。
适应度函数的设计应该显示地考虑任务的数量、任务的优先级、任务的时限等多个因素。
3.设定粒子的速度和位置。
利用几何关系将每个代理人看做一个粒子,将携带任务的代理人看做一个目标点,然后根据粒子的速度和位置,使用新的公式更新对应的位置和速度。
在这个过程中,粒子速度的取值和位置的更新规则对于求解答案的成功非常重要。
4.通过选择算子来更新速度和位置。
根据粒子的适应度值和与当前解最佳解的距离,通过选择算子来更新对应的速度和位置。
5.交叉操作。
基于概率对代理进行交叉操作,并筛选出更好的解。
基于改进粒子群算法的微网经济负荷分配

m i r p w e s t c or nae t i n r to c o。 o r o o di t her ge e a in,S h tt e t t l o e a i g c ss o ir id c ul e O t a h o a p r tn o t f m c og r o d b mii ie n m z d.Th e o o i d s a c m a lm ir g r x mpl n iln od s o i ie y e c n m c ip t h of a s l c o id e a e i sa d m e wa ptm z d b
pr po e eho o s d m t d. Ke y wor : m ir g i ds c o rd; i o ae p r to o e; e o o i ip th; i r ve a tc e s r s lt d o e a i n m d c n m c d s ac mp o d p ri l wa m o i ia i n ptm z to
微 网是 一种 由负 荷和 微 电源 ( 即微 网 中的分 布 式 电源 ,如 光伏 发 电、风 力发 电等 )共 同组成 的 系 统 ,它可 同时提供 电能和热 量 ;它通 过整 合分 布式 发 电单元 与 配 电网之 问 的关 系 ,在一 个局 部 区域 内 直 接将 分布 式 发 电单 元 、 电力 网络 和终 端用 户联 系 在 一起 ,可 以方 便地 实现 热 电 ( )联 供方 案 ,优 冷 化 和提 高 能源利 用效 率 ,减轻 能源 动力 系统 对环 境
fo t e m a n diti u in g i s a c n r le ntt I h r e de h we rd c ul e a r m h i srb to rd a o to l d e i y n t e o m rmo ,t e po rg i o d b n
基于改进粒子群算法的机组负荷优化分配研究

基于改进粒子群算法的机组负荷优化分配研究摘要:随着电力系统的不断发展和扩大,机组负荷优化分配问题已经成为电力系统领域中一个重要的研究课题。
本文针对该问题,提出了一种基于改进粒子群算法的机组负荷优化分配方法,并对该方法进行了理论和实验研究,得到了良好的优化效果。
关键词:机组负荷优化;粒子群算法;优化分配;改进算法1. 引言机组负荷优化分配在电力系统中具有重要的意义。
在电力系统中,机组负荷优化分配可以有效提高电力系统的利用率,降低系统运行成本,减少供电风险,提高电力系统的可靠性和稳定性。
如何有效地进行机组负荷优化分配一直是电力系统中一个重要的研究课题。
在过去的研究中,已经提出了各种各样的机组负荷优化分配方法,如遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法等。
这些方法在处理机组负荷优化分配问题时存在一些问题,比如收敛速度慢,易陷入局部最优解等。
本文提出了一种基于改进粒子群算法的机组负荷优化分配方法,以解决这些问题。
2. 机组负荷优化分配问题描述电力系统中的机组负荷优化分配问题可以描述如下:假设有n台发电机和m个负荷,分别为G={G1, G2, ..., Gn}和L={L1, L2, ..., Lm},每台发电机Gi的出力限制为[Pi_min, Pi_max],每个负荷Lj的负荷需求为Dj。
求解机组负荷优化分配问题即为找到每台发电机的最佳出力,使得系统总成本最小,并且满足各个负荷的需求。
3. 基于改进粒子群算法的机组负荷优化分配方法粒子群算法是一种模拟自然界中鸟群觅食行为的优化算法,通过模拟鸟群在搜索过程中的合作和竞争,来寻找最优解。
标准粒子群算法的基本思想是通过不断迭代更新每个粒子的位置和速度,以寻找全局最优解。
标准粒子群算法存在着两个问题:一是易陷入局部最优解,二是收敛速度较慢。
为了解决这些问题,本文针对标准粒子群算法进行了改进。
采用了一种基于动态权重的粒子群算法,通过动态调整粒子的权重来提高算法的全局搜索能力;引入了一种基于收敛速度的自适应学习因子,通过自适应的方式调整学习因子,加快算法的收敛速度。
基于改进粒子群算法的机组负荷优化分配研究

基于改进粒子群算法的机组负荷优化分配研究随着能源需求不断增长,电力系统的负荷规模和复杂程度迅速提高。
机组负荷优化分配是电力系统中重要的问题之一,其目的是最大程度地提高发电机组的效率,使得能源利用更加高效、经济。
传统的机组负荷优化分配方法主要基于贪心算法、遗传算法等优化算法进行求解,但这些传统算法在优化性能和精度方面存在一定的问题。
由于电力系统的复杂性和高维度性,优化问题往往是多目标、多约束、非线性的,传统算法在解决复杂优化问题时容易陷入局部最优解。
近年来,人工智能技术和优化算法的发展,推动了改进粒子群算法的应用,取得了较好的优化效果。
改进粒子群算法是一种基于群体智能的优化算法,通过模拟群体智能的信息共享与协作行为来寻找最优解。
相比于传统优化算法,改进粒子群算法具有较强的适应性和鲁棒性,能够在高维度、多约束的优化问题中实现全局最优化。
本文提出了一种基于改进粒子群算法的机组负荷优化分配方法,该方法将机组负荷分配问题转化为多目标优化问题,通过优化发电单位成本和损失电量两个目标函数,达到优化整个电力系统的目的。
改进粒子群算法中使用了自适应权重和人工蜜蜂算法思想,进一步提高了算法的收敛速度和收敛精度。
实验结果表明,相比于传统算法,改进粒子群算法能够有效提高机组负荷优化分配的性能和精度。
同时,该方法可以提高电力系统的效率和经济性,降低发电成本和损失电量,对于促进电力系统的可持续发展具有积极的促进作用。
总之,本文提出的基于改进粒子群算法的机组负荷优化分配方法在电力系统中具有很好的应用价值,可以为电力生产和能源利用提供更加高效、经济的解决方案。
粒子群优化算法在电力系统调度中的应用教程

粒子群优化算法在电力系统调度中的应用教程1. 引言电力系统调度是指对电力系统内发电机组和负荷的调度控制,以实现电力系统的安全、稳定、经济运行。
针对电力系统调度问题,粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization, PSO)被广泛应用于寻找最优解。
本文将介绍粒子群优化算法的基本原理,并详细阐述其在电力系统调度中的具体应用。
2. 粒子群优化算法基本原理粒子群优化算法是一种基于群体智能的优化算法,其核心思想来源于生物的群体行为,如鸟群觅食等。
算法通过模拟鸟群觅食行为,利用每个粒子的位置和速度来寻找最优解。
其基本步骤如下:(1)初始化粒子位置和速度;(2)根据位置和速度更新粒子的移动方向;(3)计算粒子的适应度值;(4)根据适应度值更新全局最优解和个体最优解;(5)重复步骤(2)至(4)直至满足终止条件。
3. 粒子群优化算法在电力系统调度中的应用3.1 发电机组调度电力系统发电机组调度是指在满足电力需求和调度约束条件下,合理分配发电机组的出力。
粒子群优化算法可以用于确定发电机组的最优出力分配方案,以实现电力系统的经济运行。
具体步骤如下:(1)初始化粒子群的位置和速度,表示发电机组的出力;(2)根据位置和速度更新粒子的移动方向,即调整发电机组的出力;(3)计算粒子的适应度值,即计算电力系统的运行成本;(4)根据适应度值更新全局最优解和个体最优解;(5)重复步骤(2)至(4),直至满足调度约束条件。
3.2 负荷调度电力系统负荷调度是指合理安排电力系统的负荷分配,以实现负荷平衡和供需平衡。
粒子群优化算法可应用于负荷调度问题,以优化电力系统的能源利用效率。
具体步骤如下:(1)初始化粒子群的位置和速度,表示负荷的分配;(2)根据位置和速度更新粒子的移动方向,即调整负荷的分配;(3)计算粒子的适应度值,即计算电力系统的供需平衡度;(4)根据适应度值更新全局最优解和个体最优解;(5)重复步骤(2)至(4),直至满足供需平衡的要求。
粒子群算法 经济调度

粒子群算法经济调度粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)是一种基于群体智能的优化算法,最初由Kennedy和Eberhart于1995年提出。
它模拟了鸟群觅食的行为,通过不断调整个体的位置和速度来寻找最优解。
经济调度是指在特定的经济环境下,合理安排生产资源和生产要素,以达到最优化的经济效益。
粒子群算法在经济调度中有着广泛的应用。
经济调度问题通常包含多个决策变量和多个约束条件,如生产资源的分配、作业顺序的安排等。
这些问题的复杂性使得传统的优化方法很难找到最优解,而粒子群算法则通过模拟群体的协作和信息交流来解决这些问题。
粒子群算法将经济调度问题转化为一个优化问题。
通过定义适应度函数,将经济效益作为目标函数,将资源约束和作业约束作为约束条件,将决策变量表示为粒子的位置。
每个粒子的位置表示了一个候选解,而粒子的速度表示了搜索的方向和幅度。
粒子群算法通过模拟鸟群觅食的行为来寻找最优解。
每个粒子根据自身的经验和全局最优解的信息来更新自己的位置和速度。
其中,经验项表示了粒子自身的历史最优解,全局项表示了整个群体的历史最优解。
通过不断迭代更新,粒子群算法能够逐步逼近最优解。
粒子群算法在经济调度中的应用可以举个例子来说明。
假设某工厂有多个生产线,每个生产线有不同的生产能力和成本。
工厂的目标是在给定的订单和资源约束下,合理安排生产计划,使得总成本最小。
这个问题可以转化为一个经济调度问题,通过粒子群算法可以找到最优的生产计划。
在粒子群算法的实际应用中,还需要考虑一些问题。
首先,粒子群算法的性能受到参数的影响,如群体大小、惯性权重等。
合适的参数选择可以加快收敛速度和提高搜索质量。
其次,粒子群算法对问题的表示和编码方式有一定的要求。
适当的表示方式能够减少搜索空间,提高搜索效率。
最后,粒子群算法可能陷入局部最优解,需要采取一些策略来避免陷入局部最优解。
粒子群算法在经济调度中具有广泛的应用前景。
基于量子粒子群优化算法的多机协同目标分配问题研究

Vol.37 No.828舰船电子工程Ship Electronic Engineering总第278期2017年第8期基于量子粒子群优化算法的多机协同目标分配问题研究*王记丰1李峥1叶文2(1.中国船舶工业系统工程研究院北京100094)(2.海军航空工程学院兵器科学与技术系烟台264001)摘要针对粒子群优化算法易陷人局部极值、搜索空间有限等不足,将量子理论与粒子群优化算法相结合,采用量子 粒子群优化算法来解决于多机协同目标分配问题。
量子粒子群优化算法中的粒子采用向量表示,该向量由多机协同目标分 配问题中的每个分配方案组成,由此在解空间内搜索最优解。
仿真表明,该算法收敛速度快、全局收敛性能好,更加适合于 目标分配问题求解。
关键词多机协同;目标分配;粒子群算法;量子粒子群算法中图分类号TP301.6 DOI: 10. 3969/j. issn. 1672-9730. 2017. 08. 008Multi-plane Cooperation Task Assignment Problem Based onQuantum-behaved Particle Swarm Optimization AlgorithmWANG Jifeng1LI Zheng1YE Wen2(1. Systems Engineering Research Institute,Beijing 100094)(2. Department of Ordnance Science and Technology, Naval Aeronautical Engineering Institute, Yantai 264001)Abstraet Coping with such disadvantages of particle swarm optimization algorithm as finite sampling space, being easy to run into local optima, quantum-behaved particle swarm optimization is used to be solve the multi-plane cooperation task assignment problem. A vector composed of every assignment regarded as a particle in this algorithm to evolve. Then, the sampling space is searched for the global optima. The simulation results show that the algorithm has better global convergence ability and more rapid convergence, and it is superior to genetic algorithm and particle swarm optimization algorithm, and the proposed algorithm is effective and feasible.Key Words multi-plane cooperation, task assignment, particle swarm optimization, quantum-behaved particle swarm optimizationClass Number TP301.61引言多机协同目标分配问题就是在综合考虑多种 约束条件下,对攻击的目标进行合理分配,确保飞 机编队以最小代价获取最大攻击效果。
基于改进粒子群优化算法的火电厂机组负荷分配

基于改进粒子群优化算法的火电厂机组负荷分配亢国栋;孙伟;杨海群;陈杨;聂婷【摘要】以坑口电厂厂级监控信息系统的机组负荷在线优化分配功能模块为应用背景,针对模块所运用的基本粒子群优化算法在优化过程中容易陷入局部收敛、收敛速度慢的缺点,提出一种基于惯性权重非线性减小策略的改进粒子群优化算法,使惯性权重呈对数减小;测试函数仿真结果表明,改进粒子群优化算法在收敛速度和寻优精度方面,优化性能均优于基本粒子群优化算法;通过MATLAB与Visual C++混合编程,开发了机组负荷在线优化分配功能模块,提高了算法的计算效率和工程应用价值.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2015(023)002【总页数】4页(P593-596)【关键词】负荷分配;改进粒子群;优化算法;惯性权重;混合编程【作者】亢国栋;孙伟;杨海群;陈杨;聂婷【作者单位】中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州 221008;中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州 221008;中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州 221008;中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州 221008;中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州 221008【正文语种】中文【中图分类】TP273.230 引言电厂厂级实时监控信息系统(supervisory information system,SIS)是位于电厂管理信息系统(MIS)与各分散控制系统(DCS)之间起着承上启下作用的“桥梁环节”,核心作用是各种高级功能模块在此平台上的应用[1]。
SIS系统能够在整个电厂范围内完成信息共享,实现真正的管控一体化,从根本上提高发电企业的经济效益。
其主要功能模块包括:实时性能计算模块、设备状态机实时监测与故障诊断模块、机组负荷优化分配模块、差耗分析计算模块等。
本文针对基于改进粒子群优化算法的机组负荷在线优化分配功能模块进行研究分析该功能模块可根据电网的负荷要求和电厂各机组的实际运行性能,在线拟合煤耗量与负荷的特性曲线,实时计算各机组的经济负荷,并把结果作为机组的目标负荷直接送达其控制系统,实现全厂机组负荷的实时优化分配。
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I.
Introduction
The economic load dispatch (ELD) of power generating units has always occupied an important position in the electric power industry. ELD is a computational process where the total required generation is distributed among the generation units in operation, by minimizing the selected cost criterion, subject to load and operational constraints. For any specified load condition, ELD determines the power output of each plant (and each generating unit within the plant) which will minimize the overall cost of fuel needed to serve the system load [1]. ELD is used in real-time energy management power system control by most programs to allocate the total generation among the available units. ELD focuses upon coordinating the production cost at all power plants operating on the system. In the traditional ELD problem, the cost function for each generator has been approximately represented by a single quadratic function and is solved using mathematical programming based optimization techniques such as lambda iteration method, gradientbased method, etc [2]. These methods require incremental fuel cost curves which are piecewise linear and monotonically increasing to find the global optimal solution. Dynamic programming (DP) method [3] is one of the approaches to solve the non-linear and discontinuous ELD problem, but it suffers from the problem of “curse Copyright © 2012 MECS
Solving Economic Load Dispatch Problem Using Particle Swarm Optimization Technique
1, 2, 3
Hardiansyah1, Junaidi2, Yohannes MS3 Department of Electrical Engineering, University of Tanjungpura, Pontianak, Indonesia 1 E-mail: hardi_eka@ of dimensionality” or local optimality. In order to overcome this problem, several alternative methods have been developed such as genetic algorithm [4], evolutionary programming [5, 6], tabu search [7], neural network [8], and particle swarm optimization [911]. Particle swarm optimization (PSO) is suggested by Kennedy and Eberhart based on the analogy of swarm of birds and school of fish [12]. PSO mimics the behavior of individuals in a swarm to maximize the survival of the species. In PSO, each individual makes his decision using his own experience together with other individuals‟ experiences. The algorithm, which is based on a metaphor of social interaction, searches a space by adjusting the trajectories of moving points in a multidimensional space. The individual particles are drawn stochastically toward the position of present velocity of each individual, their own previous best performance, and the best previous performance of their neighbors. The main advantages of the PSO algorithm are summarized as: simple concept, easy implementation, robustness to control parameters, and computational efficiency when compared with mathematical algorithms and other heuristic optimization techniques [12, 13]. PSO can be easily applied to nonlinear and non-continuous optimization problem. In this paper, a PSO technique for solving the ELD problem in power system is proposed. The feasibnstrated for a three units and six units system and the results were compared with quadratic programming method [14]. The results indicate the applicability of the proposed method to the practical ELD problem. The rest of this paper is organized as follow. Section 2 presents the ELD formulation. Section 3 presents quadratic programming method. Section 4 proposes PSO technique to solve ELD problem. Results and discussions are given in section 5, and section 6 gives some conclusions.
Abstract— Economic load dispatch (ELD) problem is a common task in the operational planning of a power system, which requires to be optimized. This paper presents an effective and reliable particle swarm optimization (PSO) technique for the economic load dispatch problem. The results have been demonstrated for ELD of standard 3-generator and 6-generator systems with and without consideration of transmission losses. The final results obtained using PSO are compared with conventional quadratic programming and found to be encouraging. Index Terms— Economic Load Dispatch, Particle Swarm Optimization, Quadratic Programming
II. Economic Load Dispatch Formulation The objective of an ELD problem is to find the optimal combination of power generations that I.J. Intelligent Systems and Applications, 2012, 12, 12-18
I.J. Intelligent Systems and Applications, 2012, 12, 12-18