【优化求解】面向多微网网络结构设计的大规模二进制矩阵优化算法附matlab代码
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🔥 内容介绍
多微电网网络结构设计问题（MNSDP）属于二元矩阵优化领域，其核心目标是在特定约束条件下，最小化多微电网系统中供电回路的累计长度。该问题的优化对提升电力系统的稳定性和韧性至关重要，尤其适用于利用可再生能源的偏远地区。由于 MNSDP 具有大规模、稀疏化和多模态的固有特性，其全局最优解的求解本身具有高度复杂性。本研究提出了一种复杂的 MNSDP 数学模型，该模型包含三种不同节点类型，每种节点类型具有不同的可靠性要求。我们还基于真实场景开发了名为 MNSDP -LIB的基准测试套件。为进一步创新，我们提出了基于大规模二元矩阵的差分进化（LBMDE）算法。该算法采用以二元矩阵为核心的差分进化算子，并结合增强的可行性导向环境选择策略。实证实验表明， LBMDE 在解决大规模二元矩阵优化挑战方面表现出色。与现有进化算法及知名商业求解器相比， LBMDE 展现出令人瞩目的竞争力。
⛳️ 运行结果
📣 部分代码
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% figure
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%% 连线
AdjMat = BestSol.decs;
for i=1:MCS.N
for j=1:i
if AdjMat(i,j)
x = MCS.POS([i,j],1); y = MCS.POS([i,j],2);
h4=line(x,y,'color','k','linestyle','-.','linewidth',1);
end
end
end
%% 背景画图
for i=1:MCS.N
if MCS.K(i) == 1
h1=scatter(MCS.POS(i,1),MCS.POS(i,2),60,'b','o','filled','MarkerEdgeColor','k');
elseif MCS.K(i) == 2
h2=scatter(MCS.POS(i,1),MCS.POS(i,2),60,'g','s','filled','MarkerEdgeColor','k');
else
h3=scatter(MCS.POS(i,1),MCS.POS(i,2),60,'r','^','filled','MarkerEdgeColor','k');
end
text(MCS.POS(i,1)+0.2,MCS.POS(i,2),num2str(i))
end
% legend([h1,h2,h3,h4],{'I类节点','II类节点','III类节点','预设线路'},'Location','northoutside','Orientation','horizontal')
% legend([h1,h2,h3,h4],{'Type-I','Type-II','Type-III','Pre-set circuit'},'Location','northoutside','Orientation','horizontal')
grid on
box on
xlim([0,10])
ylim([0,10])
xlabel('$\mathbf{X}$','interpreter','latex')
ylabel('$\mathbf{Y}$','interpreter','latex','rotation',0)
ax=gca;
ax.FontSize = 12;