用python写一个适用遗传算法方式优化微电网经济调度(风、光、柴油机、蓄电池、电网交互),并画出适应度和迭代次数的优化曲线、风电光伏出力曲线、蓄电池&微型燃机出力曲线的完整代码
时间: 2024-11-25 13:14:48 浏览: 5
在Python中使用遗传算法优化微电网经济调度涉及到多个步骤,包括编码、选择、交叉、变异以及适应度评估。这里提供一个简化版的框架代码示例,实际应用中可能需要更详细的库如`deap`(Distributed Evolutionary Algorithms in Python)来进行遗传算法操作,并结合数据处理和可视化库如`matplotlib`和`pandas`。
```python
# 导入所需库
import numpy as np
from deap import base, creator, tools, algorithms
import matplotlib.pyplot as plt
# 定义适应度函数和种群结构
creator.create("FitnessMax", base.Fitness, weights=(1.0,))
creator.create("Individual", list, fitness=creator.FitnessMax)
def grid_scheduling(individual):
# 这里应实现微电网的经济调度计算,输入个体(可能包含风、光、柴油机、电池、电网等的功率分配)
# ... (具体计算逻辑)
return fitness,
toolbox = base.Toolbox()
toolbox.register("individual", tools.initRepeat, creator.Individual,
range(5)) # 假设5代表5种资源
toolbox.register("population", tools.initRepeat, list, toolbox.individual)
# 遗传算法的核心部分
def evaluate_population(population):
return [grid_scheduling(ind) for ind in population]
toolbox.register("evaluate", evaluate_population)
toolbox.register("mate", tools.cxTwoPoint)
toolbox.register("mutate", tools.mutFlipBit, indpb=0.1)
toolbox.register("select", tools.selTournament, tournsize=3)
def main():
pop = toolbox.population(n=100) # 初始化种群大小
hof = tools.HallOfFame(1) # 保存最佳解
stats = tools.Statistics(lambda ind: ind.fitness.values)
stats.register("avg", np.mean)
stats.register("std", np.std)
stats.register("min", np.min)
stats.register("max", np.max)
pop, logbook = algorithms.eaSimple(pop, toolbox, cxpb=0.5, mutpb=0.2, ngen=100, stats=stats, halloffame=hof, verbose=True)
# 可视化结果
fig, axs = plt.subplots(nrows=3, figsize=(10, 8))
axs[0].plot(logbook.select("fitness")["avg"], label="适应度")
axs[0].set_title("适应度曲线")
axs[0].legend()
axs[1].plot(range(len(logbook)), hof, label="最优解")
axs[1].set_title("迭代次数 vs 优解")
# 剩余两个轴可以绘制风电光伏和蓄电池/微型燃机出力曲线
# ... (这部分需要根据实际的数据和调度结果绘图)
axs[2].set_title("...")
plt.show()
if __name__ == "__main__":
main()
```
这个例子是一个简化的版本,实际编写过程中还需要处理边界条件、解的编码方式、微电网模型的具体实现等细节。注意,由于遗传算法的随机性和复杂性,每次运行可能会得到不同的结果。如果你想要详细代码,建议查阅相关教程或文档,并结合实际数据进行编写。此外,
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