申请/专利权人：广东工业大学

申请日：2022-12-28

公开（公告）日：2023-06-02

公开（公告）号：CN116205336A

主分类号：G06Q10/04

分类号：G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/006

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.06.20#实质审查的生效;2023.06.02#公开

摘要：本发明属于冷水机组负荷优化领域，尤其涉及一种基于改进的帝国主义竞争算法的冷水机组负荷优化方法。本发明基于改进的帝国主义竞争算法的冷水机组负荷优化方法，能够以冷水机组的总能耗为目标对冷水机的负荷进行优化，有效降低冷水机组的能耗；通过在同化过程中进行殖民地的突变与交叉，并且突变率和交叉率随着迭代过程而变化，使改进的帝国主义竞争算法具有更优良的性能，具有更好的种群多样性和收敛性；基于改进的帝国主义竞争算法降低了陷入局部最优的可能性，并增加了殖民地找到更好位置的机会，从而提高了最优解的求解效率。

主权项：1.一种基于改进的帝国主义竞争算法的冷水机组负荷优化方法，其特征在于，所述冷水机组负荷优化方法包括以下步骤：S1、建立冷水机组的总能耗优化模型，所述总能耗优化模型满足： 上式中，n表示冷水机组中冷水机的数量，Ui表示第i个所述冷水机的二进制变量，ai、bi、ci与di表示为第i个所述冷水机的常系数，Pi表示第i个所述冷水机的能耗，OB表示所述冷水机组的总能耗，PLRi表示第i个所述冷水机的负荷率，RTi表示第i个所述冷水机的制冷量，PLRi·RTi表示第i个所述冷水机的负荷，CL表示总冷量需求；S2、以最小化所述冷水机组的所述总能耗为优化目标，采用改进的帝国主义竞争算法对冷水机的负荷进行优化，步骤S2包括以下子步骤：S21、对所述改进的帝国主义竞争算法进行初始化，随机产生N个国家，第i个所述国家Xi表示为：Xi＝[xi1,xi2,…,xid],i＝1,2,…,N；上式中，d为优化目标函数的优化变量数，每一个Xi表示优化问题的一组解；S22、计算随机产生N个所述国家的代价，第i个所述国家的代价costi表示为：costi＝fXi；上式中，f·为优化问题的目标函数，所述国家势力的大小和所述国家的代价成反比；S23、计算随机产生的N个所述国家的势力，并按照大小进行排序，选出势力大的前Nimp个所述国家作为所述帝国主义国家，剩下的Ncol个所述国家作为殖民地；S24、根据所述帝国主义国家势力的大小，分别将Ncol个所述殖民地分配给Nimp个所述帝国主义国家，每个所述帝国主义国家和分配到的所述殖民地构成一个帝国，得到Nimp个所述帝国；S25、进行所述改进的所述帝国主义竞争算法的同化过程，在每个所述帝国中，第i个所述殖民地Xcoli表示为：Xcoli＝[xcoli1,xcoli2,…,xcolij,…,xcolid]；Xcoli生成一个突变位置表示为： 的计算式表示为： 上式中，Ximp表示在当前迭代时所述帝国中的所述帝国主义国家，Xcol1与Xcol2是所述帝国中的任意两个所述殖民地，F为突变率，表示为： 上式中，表示在当前迭代时所述帝国中的所述帝国主义国家Ximp的代价；将所述殖民地Xcoli不断执行交叉操作，所述殖民地Xcoli执行交叉操作后的位置表示为： 且： 上式中，xcolij为Xcoli中的元素，为中的元素，rand·是一个在[0，1]之间的均匀分布的随机数，CR表示交叉率，且： 上式中，是在当前迭代时所述帝国中最弱势的所述殖民地Xworst的代价，表示在当前迭代时所述帝国中的所述帝国主义国家Ximp的代价；在进行交叉后，所述帝国中的所述殖民地Xcoli的新位置Xc′oli表示为： S26、对当前所述帝国中的所述帝国主义国家和所述殖民地的势力大小进行对比，若所述殖民地的势力大于所述帝国中所述帝国主义国家的势力，则交换所述殖民地与所述帝国主义国家的位置，使所述殖民地成为所述帝国的所述帝国主义国家，而原来的所述帝国主义国家则沦为所述殖民地；S27、在Nimp个所述帝国之间进行竞争，将势力大小排序前Nimp-1个所述帝国占有势力最弱所述帝国的所述殖民地；选择势力最小的所述帝国中，势力最小的所述殖民地作为Nimp-1个所述帝国竞争的对象；S28、当一个所述帝国丢失所有的所述殖民地时，所述帝国覆灭，直到仅剩一个所述帝国，此时终止所述改进的帝国主义竞争算法，输出最优解；否则，跳转到步骤S25继续迭代计算。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 广东工业大学 基于改进的帝国主义竞争算法的冷水机组负荷优化方法

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