基于混沌改進(jìn)人工蜂群算法的電網(wǎng)動(dòng)態(tài)諧波估計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-02-15 10:16
本文以電網(wǎng)動(dòng)態(tài)諧波為研究對象,將人工蜂群算法應(yīng)用于電網(wǎng)動(dòng)態(tài)諧波估計(jì)中,提出了一種基于混沌改進(jìn)人工蜂群算法的電網(wǎng)動(dòng)態(tài)諧波估計(jì)方法。首先針對人工蜂群算法的“早熟”問題,本文在人工蜂群算法中引入改進(jìn)的Tent混沌映射,提高人工蜂群算法在進(jìn)行全局搜索時(shí)搜索因子的遍歷性和均勻性,多組算例仿真結(jié)果證明了所提改進(jìn)方法的有效性。傳統(tǒng)頻域諧波檢測算法雖然具有較高的計(jì)算精度,但存在頻譜泄露、柵欄效應(yīng)且易受直流原件和噪聲影響等問題,因此本文提出將混沌改進(jìn)人工蜂群算法與最小二乘法結(jié)合,在保證較高檢測精度的同時(shí)不存在頻譜泄露、柵欄效應(yīng)且對檢測環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。該方法通過改進(jìn)人工蜂群算法優(yōu)化最小二乘法的初始權(quán)值,解決了最小二乘法對初始權(quán)值敏感的問題。在單頻率、多頻率以及噪聲等情況下對所提算法估計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析,結(jié)果表明,所提混合算法相比本文其它兩種混合算法對諧波相位和幅值的估計(jì)精度更高,收斂速度更快,算法魯棒性更好,尤其是針對中、高維度優(yōu)化問題,所提混合算法具有更快的收斂速度、更高的求解精度,且算法的魯棒性良好;诳删幊屉娫磳(shí)驗(yàn)平臺的實(shí)測數(shù)據(jù)對所提檢測算法進(jìn)行驗(yàn)證,檢測結(jié)果證明了所提算法用于電網(wǎng)動(dòng)態(tài)諧波估計(jì)是可行的...
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.3改進(jìn)的Tent混沌映射迭代20000次的概率分布圖??
fer?等?4??種具有多局部極值點(diǎn)的非線性函數(shù)進(jìn)行ABC算法、CABC算法和CIABC算??法的尋優(yōu)比較,蜂群總數(shù)S設(shè)為20只,仿真均運(yùn)行50次,記錄每次測試結(jié)果??的平均值和方差。??⑴Sphere函數(shù)??Sphere為單峰函數(shù),能較好的反應(yīng)算法的收斂性能I5叱其表達(dá)式為:??/W?=?S^,2?(2.10)??1=1??函數(shù)的維度設(shè)置為26,搜索范圍為jc,e[-5.12,5.12],其最小值為0。設(shè)置三??種算法的蜂群總數(shù)均為20只,迭代次數(shù)為50次,其尋優(yōu)結(jié)果對比如圖2.5所??示,算法收斂性能對比如圖2.6所示。??3:?n〇4?Sphere?12?x?i〇?Sphere??????ABC???ABC? ̄ ̄HCABC??—*—CABC?;'t?1?—?ClABCl-??3?.??CLABCI?;?J??i?\?0.8???^?\????e2-21.?;、一’V.??、_/'_??l?\??5?,?5〇.6-\?\?\?.??'.卜?.u'l'??1,5?J?02???V\?V??J?1? ̄?i?.?...:?.?.?>1?■?r—I?II?■?>-?U?八.廣??0?5?10?15?20?25?30?35?40?45?50?0?5?10?15?20?25?30?35?40?45?50??運(yùn)行次數(shù)?迭代次數(shù)??圖2.5?Sphere函數(shù)尋優(yōu)結(jié)果?圖2.6三種算法收斂性能比較??Sphere函數(shù)是一個(gè)簡單的可分單峰函數(shù),函數(shù)維數(shù)設(shè)置為26維則加大了算??法尋優(yōu)的難度[56]。由于引入的Tent混沌映射使得人工蜂群算法遍歷性提高了,??算法全局
?第2章混沌改進(jìn)人工蜂群算法研究???所提CIABC算法,較之其它兩種算法,收斂性能明顯增強(qiáng)。在Sphere函數(shù)??測試中,如圖2.6所示,當(dāng)ABC算法迭代到32次才收斂時(shí),CABC算法迭代13??次收斂,CIABC算法迭代11次就收斂。結(jié)合圖2.5可知,本文所提算法在Sphere??函數(shù)測試中,收斂速度更快,求解精度更高,魯棒性更好。??⑵Griewank函數(shù)??Griewank函數(shù)是最常用的多峰基準(zhǔn)函數(shù),其表達(dá)式為:??爾令1?(2.U)??其中,x,.e[-10,10],該測試函數(shù)具有眾多局部極小值點(diǎn),數(shù)目與函數(shù)維數(shù)??有關(guān),在(',12,...,丨)=(0,0...,0)處取得全局最小值0,該測試函數(shù)是典型的非線??性多模態(tài)函數(shù),一般被認(rèn)為是優(yōu)化算法很難處理的復(fù)雜多模態(tài)問題[56]。設(shè)置三種??算法蜂群總數(shù)均為20只,迭代次數(shù)為50次,函數(shù)維數(shù)D設(shè)為60,其尋優(yōu)結(jié)果??對比如圖2.7所示,算法收斂性能比較如圖2.8所示。??〇,18|?,?,??°^,?,?,?, ̄?〇.,4??0,75-?^??丨?\_?012?■?V\?丨-_小??0165?■?f\?,?-?-?:??1?.?I?1?\????〇-16?'?!?'?-*-CABC?〇?〇g?.?;?\?\?-??l〇-?;?■?I?;?\?V??015?■?A;?0?06?'?1?l?^??O.145.,”?.?0.04?■?:?\?\????014??/?.?;?\?\??〇?〇2?■?,?\?\?■??0.135.勢:?\?\K?'-a??0.13?'?'?1?1?'?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]遺傳優(yōu)化粒子濾波在動(dòng)態(tài)諧波檢測中的應(yīng)用[J]. 杜先君,劉洲. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]基于反向?qū)W習(xí)的自適應(yīng)快速人工蜂群算法[J]. 楊小健,董毅偉. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]基于改進(jìn)人工蜂群與最小二乘的諧波檢測混合算法[J]. 段玉波,唐龍慶,康耀文,王天嬌. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2016(07)
[4]基于人工蜂群算法的光伏陣列MPPT控制策略研究[J]. 聶曉華,徐一鳴. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2016(07)
[5]混沌搜索策略的改進(jìn)人工蜂群算法[J]. 彭曉華,劉利強(qiáng). 智能系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]基于人工蜂群算法的多目標(biāo)最優(yōu)潮流問題的研究[J]. 劉前進(jìn),許慧銘,施超. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2015(08)
[7]自適應(yīng)Tent混沌搜索的人工蜂群算法[J]. 匡芳君,徐蔚鴻,金忠. 控制理論與應(yīng)用. 2014(11)
[8]基于CPSO-RLS的電力系統(tǒng)諧波估計(jì)融合算法[J]. 易谷,王清蓉. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2014(12)
[9]一種電力諧波分析新算法[J]. 馬曉春,劉旭東. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(S1)
[10]自適應(yīng)對偶種群遺傳算法及其在電磁場優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 徐斌,姚纓英. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(03)
碩士論文
[1]基于局部搜索改進(jìn)的人工蜂群算法及應(yīng)用研究[D]. 趙旭芳.北京建筑大學(xué) 2019
[2]自適應(yīng)濾波算法及其在電力諧波檢測的應(yīng)用[D]. 劉倩倩.西南交通大學(xué) 2018
[3]基于粒子群優(yōu)化自適應(yīng)最小二乘法的電網(wǎng)動(dòng)態(tài)諧波估計(jì)[D]. 帥士奇.深圳大學(xué) 2017
[4]基于人工蜂群算法的機(jī)器人路徑規(guī)劃[D]. 孫晴晴.南京師范大學(xué) 2015
[5]基于改進(jìn)蛙跳算法的諧波檢測方法研究[D]. 王清蓉.重慶大學(xué) 2014
[6]基于小波包算法的電力諧波測量及FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 吳玉輝.武漢科技大學(xué) 2012
[7]采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的諧波和間諧波檢測方法研究[D]. 王好娜.重慶大學(xué) 2011
本文編號:3034656
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.3改進(jìn)的Tent混沌映射迭代20000次的概率分布圖??
fer?等?4??種具有多局部極值點(diǎn)的非線性函數(shù)進(jìn)行ABC算法、CABC算法和CIABC算??法的尋優(yōu)比較,蜂群總數(shù)S設(shè)為20只,仿真均運(yùn)行50次,記錄每次測試結(jié)果??的平均值和方差。??⑴Sphere函數(shù)??Sphere為單峰函數(shù),能較好的反應(yīng)算法的收斂性能I5叱其表達(dá)式為:??/W?=?S^,2?(2.10)??1=1??函數(shù)的維度設(shè)置為26,搜索范圍為jc,e[-5.12,5.12],其最小值為0。設(shè)置三??種算法的蜂群總數(shù)均為20只,迭代次數(shù)為50次,其尋優(yōu)結(jié)果對比如圖2.5所??示,算法收斂性能對比如圖2.6所示。??3:?n〇4?Sphere?12?x?i〇?Sphere??????ABC???ABC? ̄ ̄HCABC??—*—CABC?;'t?1?—?ClABCl-??3?.??CLABCI?;?J??i?\?0.8???^?\????e2-21.?;、一’V.??、_/'_??l?\??5?,?5〇.6-\?\?\?.??'.卜?.u'l'??1,5?J?02???V\?V??J?1? ̄?i?.?...:?.?.?>1?■?r—I?II?■?>-?U?八.廣??0?5?10?15?20?25?30?35?40?45?50?0?5?10?15?20?25?30?35?40?45?50??運(yùn)行次數(shù)?迭代次數(shù)??圖2.5?Sphere函數(shù)尋優(yōu)結(jié)果?圖2.6三種算法收斂性能比較??Sphere函數(shù)是一個(gè)簡單的可分單峰函數(shù),函數(shù)維數(shù)設(shè)置為26維則加大了算??法尋優(yōu)的難度[56]。由于引入的Tent混沌映射使得人工蜂群算法遍歷性提高了,??算法全局
?第2章混沌改進(jìn)人工蜂群算法研究???所提CIABC算法,較之其它兩種算法,收斂性能明顯增強(qiáng)。在Sphere函數(shù)??測試中,如圖2.6所示,當(dāng)ABC算法迭代到32次才收斂時(shí),CABC算法迭代13??次收斂,CIABC算法迭代11次就收斂。結(jié)合圖2.5可知,本文所提算法在Sphere??函數(shù)測試中,收斂速度更快,求解精度更高,魯棒性更好。??⑵Griewank函數(shù)??Griewank函數(shù)是最常用的多峰基準(zhǔn)函數(shù),其表達(dá)式為:??爾令1?(2.U)??其中,x,.e[-10,10],該測試函數(shù)具有眾多局部極小值點(diǎn),數(shù)目與函數(shù)維數(shù)??有關(guān),在(',12,...,丨)=(0,0...,0)處取得全局最小值0,該測試函數(shù)是典型的非線??性多模態(tài)函數(shù),一般被認(rèn)為是優(yōu)化算法很難處理的復(fù)雜多模態(tài)問題[56]。設(shè)置三種??算法蜂群總數(shù)均為20只,迭代次數(shù)為50次,函數(shù)維數(shù)D設(shè)為60,其尋優(yōu)結(jié)果??對比如圖2.7所示,算法收斂性能比較如圖2.8所示。??〇,18|?,?,??°^,?,?,?, ̄?〇.,4??0,75-?^??丨?\_?012?■?V\?丨-_小??0165?■?f\?,?-?-?:??1?.?I?1?\????〇-16?'?!?'?-*-CABC?〇?〇g?.?;?\?\?-??l〇-?;?■?I?;?\?V??015?■?A;?0?06?'?1?l?^??O.145.,”?.?0.04?■?:?\?\????014??/?.?;?\?\??〇?〇2?■?,?\?\?■??0.135.勢:?\?\K?'-a??0.13?'?'?1?1?'?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]遺傳優(yōu)化粒子濾波在動(dòng)態(tài)諧波檢測中的應(yīng)用[J]. 杜先君,劉洲. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]基于反向?qū)W習(xí)的自適應(yīng)快速人工蜂群算法[J]. 楊小健,董毅偉. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2016(11)
[3]基于改進(jìn)人工蜂群與最小二乘的諧波檢測混合算法[J]. 段玉波,唐龍慶,康耀文,王天嬌. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2016(07)
[4]基于人工蜂群算法的光伏陣列MPPT控制策略研究[J]. 聶曉華,徐一鳴. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2016(07)
[5]混沌搜索策略的改進(jìn)人工蜂群算法[J]. 彭曉華,劉利強(qiáng). 智能系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2015(06)
[6]基于人工蜂群算法的多目標(biāo)最優(yōu)潮流問題的研究[J]. 劉前進(jìn),許慧銘,施超. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2015(08)
[7]自適應(yīng)Tent混沌搜索的人工蜂群算法[J]. 匡芳君,徐蔚鴻,金忠. 控制理論與應(yīng)用. 2014(11)
[8]基于CPSO-RLS的電力系統(tǒng)諧波估計(jì)融合算法[J]. 易谷,王清蓉. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2014(12)
[9]一種電力諧波分析新算法[J]. 馬曉春,劉旭東. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(S1)
[10]自適應(yīng)對偶種群遺傳算法及其在電磁場優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 徐斌,姚纓英. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(03)
碩士論文
[1]基于局部搜索改進(jìn)的人工蜂群算法及應(yīng)用研究[D]. 趙旭芳.北京建筑大學(xué) 2019
[2]自適應(yīng)濾波算法及其在電力諧波檢測的應(yīng)用[D]. 劉倩倩.西南交通大學(xué) 2018
[3]基于粒子群優(yōu)化自適應(yīng)最小二乘法的電網(wǎng)動(dòng)態(tài)諧波估計(jì)[D]. 帥士奇.深圳大學(xué) 2017
[4]基于人工蜂群算法的機(jī)器人路徑規(guī)劃[D]. 孫晴晴.南京師范大學(xué) 2015
[5]基于改進(jìn)蛙跳算法的諧波檢測方法研究[D]. 王清蓉.重慶大學(xué) 2014
[6]基于小波包算法的電力諧波測量及FPGA實(shí)現(xiàn)[D]. 吳玉輝.武漢科技大學(xué) 2012
[7]采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的諧波和間諧波檢測方法研究[D]. 王好娜.重慶大學(xué) 2011
本文編號:3034656
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