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NSGA-II求解微电网多目标优化调度（MATLAB）

article 2025/1/16 22:05:10

一、NSGA-II简介

NSGA-Ⅱ算法是Kalyanmoy Deb等人于 2002年在 NSGA 的基础上提出的，它比 NSGA算法更加优越：它采用了快速非支配排序算法，计算复杂度比 NSGA 大大的降低；采用了拥挤度和拥挤度比较算子，代替了需要指定的共享半径 shareQ，并在快速排序后的同级比较中作为胜出标准，使准 Pareto 域中的个体能扩展到整个 Pareto 域，并均匀分布，保持了种群的多样性；引入了精英策略，扩大了采样空间，防止最佳个体的丢失，提高了算法的运算速度和鲁棒性。

NSGA-Ⅱ就是在第一代非支配排序遗传算法的基础上改进而来，其改进主要是针对如上所述的三个方面：

①提出了快速非支配排序算法，一方面降低了计算的复杂度，另一方面它将父代种群跟子代种群进行合并，使得下一代的种群从双倍的空间中进行选取，从而保留了最为优秀的所有个体；

②引进精英策略，保证某些优良的种群个体在进化过程中不会被丢弃，从而提高了优化结果的精度；

③采用拥挤度和拥挤度比较算子，不但克服了NSGA中需要人为指定共享参数的缺陷，而且将其作为种群中个体间的比较标准，使得准Pareto域中的个体能均匀地扩展到整个Pareto域，保证了种群的多样性。

二、微网系统运行优化模型

微电网优化模型介绍：

weixin的博客_CSDN博客46204734/article/details/132700070?csdnshare_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22132700070%22%2C%22source%22%3A%22weixin_46204734%22%7D

三、NSGA2求解微电网多目标优化调度

（1）部分代码

close all;
clear ; 
clc;
global P_load; %电负荷
global WT;%风电
global PV;%光伏
%%
addpath('./NSGA2/')%添加算法路径
TestProblem=1;
MultiObj = GetFunInfo(TestProblem);
MultiObjFnc=MultiObj.name;%问题名
% Parameters
params.Np = 100;        % Population size
params.Nr = 200;        % Archive size
params.maxgen = 200;  % Maximum number of iteration
params.ngrid = 20;      % Number of grids in each dimension
[Xbest,Fbest]  = NSGA2(params,MultiObj);


%% 画结果图ParetoFont
figure(1)
plot(Fbest(:,1),Fbest(:,2),'ko');
legend('NSGA2');
xlabel('运行成本')
ylabel('环境保护成本')
saveas(gcf,'./Picture/ParetoFont.jpg') %将图片保存到Picture文件夹下面


%% 比较不同目标函数寻优对调度结果的影响
%idxn=1 第1种.将两个目标函数值归一化相加，取相加后最小的目标值的粒子，即寻找折衷解并画图
%idxn=2 第2种寻找总成本最低时的解并画图
%idxn=3 第3种寻找运行成本最低时的解并画图
%idxn=4 第4种寻找环境保护成本最低时的解并画图
for idxn=1:4
    pg=plotFigure(Xbest,Fbest,idxn);
end

（2）部分结果

pareto前沿：