【IEEE33节点】改进二进制粒子群算法在配电网重构中的应用附Matlab代码【核心论文复现】-优快云博客

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🔥 内容介绍

随着电力需求的持续增长与配电网复杂性的提升，配电网重构成为优化电网运行的关键手段。本文聚焦于 IEEE 33 节点配电系统，针对传统二进制粒子群算法（BPSO）在求解配电网重构问题时易陷入局部最优、收敛速度慢等弊端，提出一种改进的二进制粒子群算法。该算法通过引入自适应比例选择策略，使权重系数随粒子适应度动态变化，有效避免算法早熟；同时，结合混沌搜索机制，利用混沌变量的遍历性与初值敏感性，对适应度较差的粒子进行混沌搜索，扩大搜索范围，提升算法后期的搜索精度。通过在 IEEE 33 节点系统上进行仿真实验，结果表明，改进后的算法能够显著降低系统的有功网损，提升节点电压水平，相较于传统 BPSO 算法以及其他对比算法，在收敛速度和优化效果上均具有明显优势，为配电网重构提供了一种更为高效的解决方案。

关键词

配电网重构；IEEE 33 节点；改进二进制粒子群算法；有功网损；电压偏移

一、引言

1.1 研究背景与意义

配电网作为电力系统与用户相连的关键环节，其运行状态直接影响供电的可靠性与电能质量。在当前能源结构转型的大背景下，分布式电源（DG）大量接入配电网，使得配电网的拓扑结构与运行特性愈发复杂。配电网重构通过调整网络中开关的分合状态，改变网络拓扑结构，能够有效降低系统网损、均衡负荷分布、提高电压稳定性，是提升配电网运行效率与经济性的重要手段。然而，配电网重构问题属于典型的大规模非线性整数组合优化问题，传统数学算法在面对复杂配电网时计算量过大且易陷入局部最优，难以满足实际工程需求。因此，寻求高效的智能优化算法成为解决配电网重构问题的关键。

1.2 国内外研究现状

近年来，国内外学者在配电网重构领域开展了广泛研究。在优化算法方面，人工智能算法因其强大的全局搜索能力和对复杂问题的适应性，得到了大量应用。粒子群优化算法（PSO）作为一种基于群体智能的优化算法，具有概念简单、易于实现、收敛速度快等优点，在配电网重构中被广泛采用。二进制粒子群算法（BPSO）作为 PSO 的离散版本，能够直接处理开关状态的 0 - 1 编码，更适用于配电网重构问题。但传统 BPSO 存在早熟收敛、全局搜索能力不足等问题，限制了其在复杂配电网重构中的应用效果。为克服这些缺陷，众多学者提出了一系列改进措施，如引入自适应参数调整策略、结合其他优化算法、采用混沌优化等，均取得了一定成效，但仍有进一步提升的空间。

1.3 研究内容与创新点

本文以 IEEE 33 节点配电系统为研究对象，深入研究改进二进制粒子群算法在配电网重构中的应用。主要研究内容包括：构建以有功网损和节点电压偏移最小为目标的配电网重构模型，考虑网络拓扑、潮流等约束条件；对传统 BPSO 算法进行改进，提出自适应比例选择策略与混沌搜索相结合的改进算法；利用 Matlab 软件对改进算法进行编程实现，并在 IEEE 33 节点系统上进行仿真实验，对比分析改进算法与传统算法及其他对比算法的性能。本文的创新点在于，将自适应比例选择策略与混沌搜索有机结合，提出一种新的改进二进制粒子群算法，有效提升了算法在配电网重构中的全局搜索能力和收敛速度，为配电网重构问题的求解提供了新的思路和方法。