建筑电气节能与_蚁群算法.pdf

圜丝 建 N o ． 6 Vo 1 ． 5 S e r l a l No ． 5 4 2 0 1 4 建筑 电气 节能与蚁群算法 张弋 上海华都建筑规划设计有限公司， 上海2 0 0 0 9 2 摘 要 针对建筑电气配电规划的优化问题， 运用蚁群算法对建筑电气节能优化 进行分析和研究。计算结果表明， 蚁群算法可以对线路布置进行最优化处理， 具有 参数少、 计算简单特点。 只需在设计阶段进行优化， 即可起到节能效果。 关键 词 配电规划； 节能； 蚁群算法 ； 线路布置 中图分类号 T U 2 0 1 ． 5文献标 志码 B文章 编号1 6 7 4 8 4 1 7 2 0 1 4 0 6 - 0 0 0 4 - 0 4 0 引 言 近年来 ， 设计师们一直在寻找新的建筑电气 节能方案。从先前简单地选 择低能耗设备到 现 在的智能化控制管理 ， 建筑电气节能正经历着改 革与创新。 建筑电气 中的配 电规划是指对从变 电所 引 出至各个用电体有效线路布置 ， 其可 以是一幢大 型办公楼中主变电所至用电设备负荷点 ， 也可以 是一个建筑群 中主变 电站 至各个建筑体 的配电 布置 。 对于传统的建筑配电规划 ， 线路路径 的选择 随意性较大， 没有一个定性而合理的优化方案。 本文利用蚁群算法对配 电网络进行优化设计 ， 从 而得出最佳路径 ， 以降低投资和能耗成本。需要 说明的是在配电规划中线路其实是立体敷设的， 不但要考虑平面距离还要考虑竖 向距离 ， 但当变 电站至各用 电负荷点水平距离远大于竖 向距离 时就忽略竖向距离 ， 本文也是 以此为基础 的。 1 蚁群算法 蚁群算法是来源于蚂蚁在寻觅食物过程中 发现最短路径的行为 ， 其是一种寻找优化路径机 率型的算法 。下 面对蚁群算 法 中的主要参数作 ． 4 ． 电气节能 张弋 1 9 8 2 _ ， 要 工程师 。 从事建筑 电盎 电气节能方面的研究． 介 绍 。 信息素剩余度值 P， 可以理解为蚂蚁分泌 一 种物质遗留在路径上剩余量的多少。P取值 大， 信息的正反馈反映作用越强， 去选择以前 过线路 的概率越大 ， 搜索所受到 的随机性越月 即影响到找到更好路径 ； 反之 ， P取值越小 ， 搜 的随机性越强 ， 但算法 的收敛速度越慢 ， 即能 快地找到最优路径。 信息的启发式 因子 ， 表示路段上的信息 受到重视 的程度 。O t 值越大 ， 选择之前经过线 的概率越大 ， 但 O d 过大会使搜索受到影响 ， 从 过早 陷于局部 的最优 ， 即只能找到相 对优秀 径 ， 而无法找到最优化的路径。 期望值的启发式 因子 也称能见度 |B ， 表 两个结点之间距离 的重要 程度 。 值越大 ， 选 距离近点的概率越大。 蚂蚁总体个数 m取值越大， 搜索的全局性、 定性越高， 但蚁群算法的收敛速度越慢。本文 实例中通过调整部分参数 ， 对系统进行分析。 2 蚁群算法初始应用 新疆某大型项 目的单体较多 ， 其主要包括 幢办公楼 、 食堂、 宿舍 、 活动 中心、 研发楼 、 培训 等建筑。由于场地开阔 ， 且受风沙等影 响， 一 电气节能 5 结 语 通过一个工程项 目对蚁群 算法在线路 布置 的应用进行了分析 。虽然简化 了线路受地 形及 现有建筑等对配电线路影响的因素， 但通过蚁群 算法与工程 的应 用证 明 了蚁群算法可 以对线路 布置进行优化 ， 而且当电源点位越多时蚁群算法 的优点越 凸显 ， 具有非常好的节能效果 。 希望以后能更多地引入先进的高级算法 ， 增 加设计的严谨性 、 智 能性 ， 为建筑 电气 开启更好 的应用 。相信以蚁 群算法 为代 表 的人工智 能等 算法在建筑电气节能方面具有 巨大的应用前景 。 [ 1 ] 李士勇． 蚁群算法及其应用[ M] ． 哈尔滨哈尔滨 建煎 圜 No ．6 V o 1． s S e r ia l N 5 4 2 0 1 4 工业大学出版 社 。 2 0 0 4 ． [ 2 ] 吴启迪， 汪镭． 智能蚁群算法及应用[ M] ． 上海 上 海教 育出版社 。 2 0 0 4 ． [ 3 ] 段海滨． 蚁群算法原理及其应用[ M] ． 北京 科学 出版社 。 2 0 0 5 ． [ 4 ] J GJ 1 6 2 0 0 8 民用建筑电气设计规范[ S ] ． [ 5 ] G B 5 0 0 5 3 --1 9 9 4 1 0 k V及以下变电所设计规范 [ s ] ． [ 6 ] GB 5 0 0 5 9 --2 0 1 1 3 51 1 0 k V变电站设计规范 [ s ] ． [ 7 ] 张琪． 超高层建筑中电气节能技术的应用[ J ] ． 现 代建筑电气， 2 0 1 3 ， 4 8 5 0 - 5 3 ． [ 8 ] 宋岩峰， 秦军峰， 刘勇， 等． 现代大型高层建筑电气 节能设计方法及措施[ J ] ． 现代建筑电气 ， 2 0 1 3 。 4 1 2 5 0 - 5 2 ． 收稿日期 2 0 1 4 0 3 1 8 Bui l di n g El e c t r i c a l En e r g y Sa v i ng a nd An t Co l o n y Al g o r i t h m ZHA G Y S h a n g h a i H u a d u A r c h i t e c t u r e P l a n n i n g a n d D e s i g n C o ． ， L t d ． ，S h a n g h a i 2 0 0 0 9 2， C h i n a Ab s t r a c t Ai mi n g a t t h e o p t i mi z a t i o n p r o b l e ms o f b u i l d i n g e l e c t ri c a l d i s t r i b u t i o n p l a n n i n g，t h e o p t i mi z a t i o n o f d i s t rib u t i o n p l a n n i n g wa s a n a l y z e d a n d r e s e a r c h e d b y a p p l y i n g a n t c o l o n y alg o rit h m t o o p t i mi z e t h e b u i l d i n g e n e r g y s a v i n g ．T h e c a l c u l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t t h e a n t c o l o n y a l g o r i t h m w h i c h h a s t h e a d v a n t a g e s o f f e w p a r a me t e r s a n d s i mp l e c alc u l a t i o n，o p t i mi z e s t h e c i r c u i t l a y o u t ，a n d t h e a l g o r i t h m i s o n l y u s e d t o o p t i mi z e a t t h e d e s i g n s t a g e S O a s t o pl a y a e ne r g y s a v i ng e f f e c t ． Ke y wo r d s d i s t r i b u t i o n p l a n n i n g；e n e r g y s a v i n g；a n t c o l o n y a l g o r i t h m ； c i r c u i t l a y o u t L S产电携光伏系统配电方案参展“ S N E C 2 0 1 4 ” 2 0 1 4年 5月 2 0～ 2 3日为期三天的 S N E C第八届 2 0 1 4 国际太 阳能光伏展览会圆满落下帷幕 ， L s产 电携定制版光伏配 电系统方案亮相本次光伏展。本次展会 L s产 电主要展 出了专 门应用于光伏追踪系 统、 直流汇流箱、 直流柜、 直流侧保护与交流侧保护环节里的电动机启动器、 塑壳断路器、 万能式断路器和 继 电器等配电系统产品。特别是 L S产电新推 出的继电器 G MC --2 0 0 0产品吸引了广大参展人员的 目光， 许多中外企业表示浓厚兴趣 ， 洽谈表示合作意向。 7 ．