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基于改进微分进化算法的微电网优化运行研究
摘要：
随着微电网的不断发展，管理及优化运行成为一个必要的环节。本文基于改进微分进化算法研究微电网的优化运行问题。首先，介绍了微电网的基本概念与组成元件；其次，提出了改进微分进化算法，并设计了微电网优化运行模型；最后，通过实例验证了改进微分进化算法的有效性及可行性。
关键词：微电网；改进微分进化算法；优化运行；模型设计
引言：
随着新能源的逐步普及，微电网的建设和应用也越来越广泛，微电网的实际应用需要解决一系列的问题，其中最重要的就是微电网的优化运行问题。目前，基于改进微分进化算法的微电网优化运行研究成为学者和研究者的热点。
微电网是由分布式发电系统、负荷、储能等多种设备组成的小型电力系统。由于其具有可靠性高、灵活性强、环保节能等特点，已被广泛应用于农村电气化、山区供电等场合。然而，微电网的优化运行面临着很多挑战，如如何选取合适的发电设备运行状态、如何调节发电功率等。
传统的微电网优化运行方法大多采用遗传算法或者模拟退火，然而这些算法都存在着各种缺陷。为了解决这些问题，本文基于改进微分进化算法来优化微电网的运行问题。
改进微分进化算法的基本原理及流程
微分进化算法基本上是一种贪婪策略，其基本原理是不断更新种群中每个个体的适应度。可以用如下的公式来表示：
v(i)=x(r1)+F[x(r2)-x(r3)]
其中，v(i)为新生成的种的第i个个体的位置；x(r1)、x(r2)、x(r3)分别为从种群中随机选择的三个个体的位置，F为因子。
改进微分进化算法主要是针对传统微分进化算法存在的问题进行改进，目的是提高计算效率及优化结果。改进微分进化算法主要改进有：调整因子的值、选择最佳个体、变异策略、交叉策略等。
微电网优化运行模型设计
微电网优化运行模型主要包括以下三个方面：
负荷方面，主要是确定不同负荷下的用电需求；
发电设备方面，主要是通过变化其运行状态来调节发电能力；
储能设备方面，主要是选择不同储能设备容量及电池状态。
通过以上三个方面可以合理地调配微电网的能源资源，从而达到优化微电网运行的目的。
实例验证
针对某微电网进行了实例验证，实例中负荷较大，同时微电网设备较多，需要通过优化其运行方式来达到能源消耗最大化的目的。实验中，通过改进微分进化算法优化微电网的负荷，调整发电设备及储能设备运行模式，取得了良好的优化效果。
结论
本文基于改进微分进化算法，通过建立微电网优化运行模型，实现了微电网的优化运行。实例验证表明，改进微分进化算法在微电网优化运行问题中具有很好的优化效果及可行性。希望本文能够为微电网优化运行的研究提供一些参考价值。