写出基于遗传算法的蓄电池和飞轮储能的容量优化配置代码

时间: 2024-01-24 09:01:52 浏览: 89
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遗传算法求解综合能源容量配置优化

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以下是基于遗传算法的蓄电池和飞轮储能的容量优化配置代码,供参考: ```python import random # 定义遗传算法参数 POP_SIZE = 50 # 种群数量 CROSS_RATE = 0.8 # 交叉概率 MUTATION_RATE = 0.1 # 变异概率 N_GENERATIONS = 50 # 迭代次数 # 定义系统参数 POWER_DEMAND = 10 # 功率需求 ENERGY_DEMAND = 100 # 能量需求 BATTERY_COST = 1 # 电池成本 FLYWHEEL_COST = 5 # 飞轮成本 BATTERY_LIFE = 5 # 电池寿命 FLYWHEEL_LIFE = 10 # 飞轮寿命 # 定义电池和飞轮容量范围 BATTERY_CAPACITY_RANGE = (10, 50) FLYWHEEL_CAPACITY_RANGE = (5, 25) # 计算适应度函数 def fitness_func(individual): battery_capacity = individual[0] flywheel_capacity = individual[1] battery_energy = battery_capacity * BATTERY_LIFE flywheel_energy = flywheel_capacity * FLYWHEEL_LIFE total_cost = battery_capacity * BATTERY_COST + flywheel_capacity * FLYWHEEL_COST if battery_energy + flywheel_energy >= ENERGY_DEMAND and (battery_capacity + flywheel_capacity) >= POWER_DEMAND: return total_cost else: return float('inf') # 定义交叉函数 def crossover(parent_1, parent_2): if random.random() < CROSS_RATE: index = random.randint(0, len(parent_1)-1) child_1 = parent_1[:index] + parent_2[index:] child_2 = parent_2[:index] + parent_1[index:] return child_1, child_2 else: return parent_1, parent_2 # 定义变异函数 def mutate(individual): if random.random() < MUTATION_RATE: index = random.randint(0, len(individual)-1) if index == 0: individual[index] = random.randint(*BATTERY_CAPACITY_RANGE) else: individual[index] = random.randint(*FLYWHEEL_CAPACITY_RANGE) return individual # 定义遗传算法主程序 def genetic_algorithm(): # 初始化种群 population = [[random.randint(*BATTERY_CAPACITY_RANGE), random.randint(*FLYWHEEL_CAPACITY_RANGE)] for _ in range(POP_SIZE)] for generation in range(N_GENERATIONS): # 计算适应度 fitness = [fitness_func(individual) for individual in population] # 选择种群中适应度最好的个体 best_individual = population[fitness.index(min(fitness))] # 选择种群中的父母个体 parents = [] for _ in range(len(population)//2): index_1 = random.randint(0, len(population)-1) index_2 = random.randint(0, len(population)-1) parent_1 = population[index_1] parent_2 = population[index_2] parents.append((parent_1, parent_2)) # 进行交叉和变异 children = [] for parent_1, parent_2 in parents: child_1, child_2 = crossover(parent_1, parent_2) child_1 = mutate(child_1) child_2 = mutate(child_2) children.append(child_1) children.append(child_2) # 更新种群 population = children # 输出当前迭代的最优解 print('Generation:', generation, 'Best Individual:', best_individual, 'Cost:', fitness_func(best_individual)) return best_individual # 运行遗传算法 best_individual = genetic_algorithm() # 输出最终结果 battery_capacity = best_individual[0] flywheel_capacity = best_individual[1] print('Battery Capacity:', battery_capacity, 'Flywheel Capacity:', flywheel_capacity) ```
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