[發明專利]一種基于經濟性的風電場集電系統風電匯集點選擇方案

在審

• 申請號: 201611099870.4
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106779193A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 朱永強;張少謙;趙娜;唐萁
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及風力發電技術領域，特別是涉及一種基于經濟性的風電場集電系統風電匯集點選擇方案。

背景技術

風電作為極具發展前景的綠色能源，有著清潔、無污染，改善環境，減輕能源不足的壓力等優點，是未來電力能源發展的一個趨勢。近幾年風力發電得到了快速的發展，風電裝機容量不斷增大，因此，對于風電場集電系統風電匯集點選擇的研究，對于系統的經濟性提高以及風力發電行業的發展具有重要意義。

發明內容

為了克服風電場集電系統中風電匯集點選擇不合適造成的經濟性問題，本發明提供了一種基于經濟性的風電場集電系統風電匯集點選擇方案，該方法可根據風電場的地理位置分布對風電匯集點進行選擇，使風電場集電系統經濟性提高。

本發明提出一種基于經濟性的風電場集電系統風電匯集點選擇方案，集電系統的經濟性用風電場集電系統運行產生的總費用進行評估，總費用包括運行維護費用和線路損耗折合費用；以系統運行總費用為目標函數，利用遺傳算法對風電匯集點進行經濟性優化選擇。風電場集電系統由風電場、中壓母線、升壓變壓器、高壓母線以及主交流電網構成，各部分通過輸電線路依次進行連接。

風電場集電系統運行產生的總費用為F：

其中CO為運行維護費用，PL為線路損耗折合費用。

根據風電場實際地理位置分布對風電場進行坐標編號，利用遺傳算法對風電場電壓匯集母線點進行優化，具體步驟如下：

1）建立風電匯集點位置經濟性優化的數學模型為：

其中F為系統運行產生的總費用，且F為關于風電場風電匯集點坐標(x, y)的函數：

2）確定遺傳算法種群規模N、最大迭代次數M、交叉概率k、變異概率b；

3）針對風電場的實際地理位置分布，對它們進行順序編碼；

4）隨機初始化群體；

5）計算個體的適應度值：

6）判斷是否滿足迭代終止條件；

7）不滿足終止條件則對群體數據進行選擇、交叉及變異操作，繼續步驟5的操作，滿足終止條件則輸出最優結果；

8）結合實際地理情況，根據優化結果選擇風電匯集點的地理位置。

本發明的有益效果是，以系統的經濟性為目標，根據風電場的位置分布，給出了風電場集電系統的風電匯集點的選擇方案，對于風電場集電系統的工程設計具有參考價值及指導意義。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明方案的具體流程圖。

圖2是本發明的風電場集電系統的拓撲結構圖。

圖3是遺傳算法流程圖。

具體實施方式

本發明提出一種基于經濟性的風電場集電系統風電匯集點選擇方案，集電系統的經濟性用風電場集電系統運行產生的總費用進行評估，總費用包括運行維護費用和線路損耗折合費用；以系統運行總費用為目標函數，利用遺傳算法對風電匯集點進行經濟性優化選擇。風電場集電系統由風電場、中壓母線、升壓變壓器、高壓母線以及主交流電網構成，各部分通過輸電線路依次進行連接。

風電場集電系統運行產生的總費用為F：

其中CO為運行維護費用，PL為線路損耗折合費用。

根據風電場實際地理位置分布對風電場進行坐標編號，利用遺傳算法對風電場電壓匯集母線點進行優化，具體步驟如下。

步驟1，建立風電匯集點位置經濟性優化的數學模型為：

其中F為系統運行產生的總費用，且F為關于風電場風電匯集點坐標(x, y)的函數：

。

步驟2，確定遺傳算法種群規模N、最大迭代次數M、交叉概率k、變異概率b。

步驟3，針對風電場的實際地理位置分布，對它們進行順序編碼。

步驟4，隨機初始化群體。

步驟5，計算個體的適應度值：

。

步驟6，判斷是否滿足迭代終止條件。

步驟7，不滿足終止條件則對群體數據進行選擇、交叉及變異操作，繼續步驟5的操作，滿足終止條件則輸出最優結果。