Matlab【优化布局-配电网重构】基于遗传算法求解实现配电网故障恢复和故障重构问题
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%关于编译
%函数说明
%输入变量：pop：种群，pm：变异概率
%输出变量：newpop变异以后的种群
function [newpop] = mutation(pop,pm,bb)
[px,py] = size(pop);
newpop = ones(size(pop));
L1=pop(:,1:8); %基于基因块的染色体
L2=pop(:,9:16);
L3=pop(:,17:22);
L4=pop(:,23:32);
L5=pop(:,33:36);
%基于环网的编码策略，公共支路只需要放在其中1个环网中，开关1不需要编码（始终闭合）
loop1=[2,3,4,5,18,19,20,33];
loop2=[22,23,24,25,26,27,28,37];
loop3=[8,9,10,11,21,35];
loop4=[6,7,15,16,17,29,30,31,32,36];
loop5=[12,13,14,34];
%需要判断故障支路在哪个环网上，对应的环网不需要操作，保证故障支路始终置0
if ismember(bb,loop1)==1
for i = 1:px
if(rand<pm)
mjuzhen=[2,3,4,5];
cpoint = mjuzhen(round(rand*3)+1);%选择基因块
if cpoint==2
spoint=round(rand*(size(L2,2)-1))+1; %选择基因位
if L2(i,spoint)==0
L2(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L2,2)
L2(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L2(i,1)=0;
end
end
if L2(i,spoint)==1
L2(i,find(L2(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L2(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
if cpoint==3
spoint=round(rand*(size(L3,2)-1))+1; %选择基因位
if L3(i,spoint)==0
L3(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L3,2)
L3(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L3(i,1)=0;
end
end
if L3(i,spoint)==1
L3(i,find(L3(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L3(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
if cpoint==4
spoint=round(rand*(size(L4,2)-1))+1; %选择基因位
if L4(i,spoint)==0
L4(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L4,2)
L4(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L4(i,1)=0;
end
end
if L4(i,spoint)==1
L4(i,find(L4(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L4(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
if cpoint==5
spoint=round(rand*(size(L5,2)-1))+1; %选择基因位
if L5(i,spoint)==0
L5(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L5,2)
L5(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L5(i,1)=0;
end
end
if L5(i,spoint)==1
L5(i,find(L5(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L5(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
else newpop(i,:) = pop(i,:);
end
end
end
if ismember(bb,loop2)==1
for i = 1:px
if(rand<pm)
mjuzhen=[1,3,4,5];
cpoint = mjuzhen(round(rand*3)+1);%选择基因块
if cpoint==1
spoint=round(rand*(size(L1,2)-1))+1; %选择基因位
if L1(i,spoint)==0
L1(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L1,2)
L1(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L1(i,1)=0;
end
end
if L1(i,spoint)==1
L1(i,find(L1(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L1(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
if cpoint==3
spoint=round(rand*(size(L3,2)-1))+1; %选择基因位
if L3(i,spoint)==0
L3(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L3,2)
L3(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L3(i,1)=0;
end
end
if L3(i,spoint)==1
L3(i,find(L3(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L3(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
if cpoint==4
spoint=round(rand*(size(L4,2)-1))+1; %选择基因位
if L4(i,spoint)==0
L4(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L4,2)
L4(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L4(i,1)=0;
end
end
if L4(i,spoint)==1
L4(i,find(L4(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L4(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
if cpoint==5
spoint=round(rand*(size(L5,2)-1))+1; %选择基因位
if L5(i,spoint)==0
L5(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L5,2)
L5(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L5(i,1)=0;
end
end
if L5(i,spoint)==1
L5(i,find(L5(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L5(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
else newpop(i,:) = pop(i,:);
end
end
end
if ismember(bb,loop3)==1
for i = 1:px
if(rand<pm)
mjuzhen=[1,2,4,5];
cpoint = mjuzhen(round(rand*3)+1);%选择基因块
if cpoint==1
spoint=round(rand*(size(L1,2)-1))+1; %选择基因位
if L1(i,spoint)==0
L1(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L1,2)
L1(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L1(i,1)=0;
end
end
if L1(i,spoint)==1
L1(i,find(L1(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L1(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
if cpoint==2
spoint=round(rand*(size(L2,2)-1))+1; %选择基因位
if L2(i,spoint)==0
L2(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L2,2)
L2(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L2(i,1)=0;
end
end
if L2(i,spoint)==1
L2(i,find(L2(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L2(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
if cpoint==4
spoint=round(rand*(size(L4,2)-1))+1; %选择基因位
if L4(i,spoint)==0
L4(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L4,2)
L4(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L4(i,1)=0;
end
end
if L4(i,spoint)==1
L4(i,find(L4(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L4(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
if cpoint==5
spoint=round(rand*(size(L5,2)-1))+1; %选择基因位
if L5(i,spoint)==0
L5(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L5,2)
L5(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L5(i,1)=0;
end
end
if L5(i,spoint)==1
L5(i,find(L5(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L5(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
else newpop(i,:) = pop(i,:);
end
end
end
if ismember(bb,loop4)==1
for i = 1:px
if(rand<pm)
mjuzhen=[1,2,3,5];
cpoint = mjuzhen(round(rand*3)+1);%选择基因块
if cpoint==1
spoint=round(rand*(size(L1,2)-1))+1; %选择基因位
if L1(i,spoint)==0
L1(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L1,2)
L1(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L1(i,1)=0;
end
end
if L1(i,spoint)==1
L1(i,find(L1(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L1(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
if cpoint==2
spoint=round(rand*(size(L2,2)-1))+1; %选择基因位
if L2(i,spoint)==0
L2(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L2,2)
L2(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L2(i,1)=0;
end
end
if L2(i,spoint)==1
L2(i,find(L2(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L2(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
if cpoint==3
spoint=round(rand*(size(L3,2)-1))+1; %选择基因位
if L3(i,spoint)==0
L3(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L3,2)
L3(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L3(i,1)=0;
end
end
if L3(i,spoint)==1
L3(i,find(L3(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L3(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
if cpoint==5
spoint=round(rand*(size(L5,2)-1))+1; %选择基因位
if L5(i,spoint)==0
L5(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L5,2)
L5(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L5(i,1)=0;
end
end
if L5(i,spoint)==1
L5(i,find(L5(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L5(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
else newpop(i,:) = pop(i,:);
end
end
end
if ismember(bb,loop5)==1
for i = 1:px
if(rand<pm)
mjuzhen=[1,2,3,4];
cpoint = mjuzhen(round(rand*3)+1);%选择基因块
if cpoint==1
spoint=round(rand*(size(L1,2)-1))+1; %选择基因位
if L1(i,spoint)==0
L1(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L1,2)
L1(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L1(i,1)=0;
end
end
if L1(i,spoint)==1
L1(i,find(L1(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L1(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
if cpoint==2
spoint=round(rand*(size(L2,2)-1))+1; %选择基因位
if L2(i,spoint)==0
L2(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L2,2)
L2(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L2(i,1)=0;
end
end
if L2(i,spoint)==1
L2(i,find(L2(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L2(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
if cpoint==3
spoint=round(rand*(size(L3,2)-1))+1; %选择基因位
if L3(i,spoint)==0
L3(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L3,2)
L3(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L3(i,1)=0;
end
end
if L3(i,spoint)==1
L3(i,find(L3(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L3(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
if cpoint==4
spoint=round(rand*(size(L4,2)-1))+1; %选择基因位
if L4(i,spoint)==0
L4(i,spoint)=1;
if (spoint+1)<=size(L4,2)
L4(i,spoint+1)=0; %后一位置为0
else
L4(i,1)=0;
end
end
if L4(i,spoint)==1
L4(i,find(L4(i,:)==0))=1;%原先为0的置为1
L4(i,spoint)=0;
end
newpop(i,:)=[L1(i,:),L2(i,:),L3(i,:),L4(i,:),L5(i,:)];
end
else newpop(i,:) = pop(i,:);
end
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