[發明專利]考慮N+原則的海上風電場電氣系統規劃與選型優化方法

在審

• 申請號: 202210007573.1
• 申請日: 2022-01-06
• 公開（公告）號: CN114462302A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 魏書榮;王昊;符楊;黃玲玲;劉璐潔;賈鋒;任子旭
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06K9/62;G06N3/00;G06F111/04;G06F111/06;G06F111/08;G06F113/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種考慮N+原則的海上風電場電氣系統規劃與選型優化方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)構建基于N+原則的海上風電場電氣設備選型的雙層優化模型；

2)根據獲取的海上風電場初始數據，基于構建的雙側優化模型，分別采用混沌蝴蝶算法和枚舉法對電氣系統選型進行博弈優化，得到規劃與選型的備選規劃方案；

3)對規劃與選型的備選規劃方案進行綜合評估，得到較優的規劃與選型方案。

2.根據權利要求1所述的一種考慮N+原則的海上風電場電氣系統規劃與選型優化方法，其特征在于，所述的雙層優化模型的外層模型用以獲取海上風電場電氣系統凈現值收益的最優值，總體優化海纜以及升壓站的選型，同時為內層模型提供參數輸入，外層模型以凈現值收益最大為目標，其表達式為：

maxΔNPV＝ΔC_I+(ΔC_o+ΔC_qi)×P_V.sum

s.t.I_Hc.max+≤K_HcI_H.sfc.o

S_H≥S_H.min

|ΔU_H|≤|ΔU_H.max|

其中，ΔNPV為凈現值收益，ΔC_I為電氣系統初始投資成本差值，ΔC_O為電氣系統運行損耗差值，ΔC_qi為N+冗余造成的棄風損失，P_V.sum為年度投資費用現值和的折算系數，I_Hc.max+為考慮N+冗余高壓海纜流過的最大持續負荷電流，K_Hc為高壓海纜長期允許載流量的整體修正系數，I_Hc.max為高壓海纜的長期載流量，P_wt,N+為考慮N+冗余的待優化風機出力上限，sub為該變電站所帶風機的編號集合，U_H,rate為輸電系統額定電壓，S_H為所選取的中壓海纜的截面，S_H.min為中壓海纜滿足短路熱穩定標準所允許的最小截面，ΔU_H為中壓海纜壓降，ΔU_H.max為中壓海纜所允許的最大壓降，P_Tsum為所選取的海上升壓站容量。

3.根據權利要求2所述的一種考慮N+原則的海上風電場電氣系統規劃與選型優化方法，其特征在于，所述的電氣系統初始投資成本差值ΔC_I的表達式為：

ΔC_I＝∑(ΔC_M.cab+ΔC_inst)+ΔC_H.cab+ΔC_Sub

其中，ΔC_M.cab、ΔC_inst分別為中壓海纜運行損耗差值和敷設費用收益，ΔC_H.cab為高壓海纜運行損耗差值，ΔC_sub為海上升壓站投資建設成本。