海上风电集群输电系统结构优化方法及存储介质技术方案

一种海上风电集群输电系统结构优化方法，包括：根据输入的海上风电集群的信息，获取海上风电集群输电系统结构的表达模型；根据所述表达模型，构建海上风电集群输电系统结构优化的目标函数；基于蚁群算法对所述目标函数获取最优解集，获得风电集群输电海缆结构矩阵；根据所述风电集群输电海缆结构矩阵，架构海上风电集群输电系统结构。上述优化方法充分考虑了海上风电场范围限制带来的海缆布线通道限制，实现了海上风电集群的输电系统结构的优化。

Structure optimization method and storage medium of offshore wind power cluster transmission system

A cluster of offshore wind power transmission system structure optimization method, including: according to the offshore wind power input cluster information, obtain the expression model of offshore wind power transmission system cluster structure; according to the model, construction of offshore wind power structure optimization objective function cluster transmission system; solution set of ant colony algorithm on the target function to obtain the optimal based on the obtained wind power transmission cable cluster structure matrix; according to the wind power transmission cable structure matrix cluster architecture, cluster structure of offshore wind power transmission system. The optimization method considering the offshore wind farm limit brought by cable wiring channel limit, realize the optimization of transmission system of offshore wind power structure of the cluster.

【技术实现步骤摘要】
海上风电集群输电系统结构优化方法及存储介质
本专利技术涉及输电系统优化及存储介质，特别是涉及海上风电集群输电系统的结构优化，属于电力领域。
技术介绍
输电系统对于海上风电的正常运行十分重要，其结构对于海上风电系统的整体的经济性有较大影响。多个风电场的输电系统可以共用一部分高压输电海缆从而提高整体的经济性，其输电系统结构相对于单个风电场更加复杂。而现有的海上风电集群输电系统结构优化方法只针对单场进行优化，对风电集群的输电系统缺乏研究。此外，由于海上风电场的块状区域内不能随意敷设高压输电海缆，所以输电海缆只能沿着海上风电场之间的空隙进行布置，其可以选择的布线通道是较为有限的。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种海上风电集群输电系统的结构优化方法。一种海上风电集群输电系统结构优化方法，包括以下步骤：根据输入的海上风电集群的信息，获取海上风电集群输电系统结构的表达模型；根据所述表达模型，构建海上风电集群输电系统结构优化的目标函数；基于蚁群算法对所述目标函数获取最优解集，获得风电集群输电海缆结构矩阵；根据所述风电集群输电海缆结构矩阵，架构海上风电集群输电系统。在其中一个实施例中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上风电集群输电系统结构优化方法，其特征在于，包括以下步骤：根据输入的海上风电集群的信息，获取海上风电集群输电系统结构的表达模型；根据所述表达模型，构建海上风电集群输电系统结构优化的目标函数；基于蚁群算法对所述目标函数获取最优解集，获得风电集群输电海缆结构矩阵；根据所述风电集群输电海缆结构矩阵，架构海上风电集群输电系统。

【技术特征摘要】
1.一种海上风电集群输电系统结构优化方法，其特征在于，包括以下步骤：根据输入的海上风电集群的信息，获取海上风电集群输电系统结构的表达模型；根据所述表达模型，构建海上风电集群输电系统结构优化的目标函数；基于蚁群算法对所述目标函数获取最优解集，获得风电集群输电海缆结构矩阵；根据所述风电集群输电海缆结构矩阵，架构海上风电集群输电系统。2.根据权利要求1所述的海上风电集群输电系统结构优化方法，其特征在于，所述输入的海上风电集群的信息包括：节点信息，包括节点编号和节点坐标；海上升压站信息，包括海上升压站所在风电场的出力、海上升压站坐标以及海上升压站编号；海缆通道信息，包括海缆通道编号、起始节点编号、终止节点编号、海缆通道长度、关联海上风电场编号以及关联风电场在海缆通道上的连接点坐标。3.根据权利要求2所述的海上风电集群输电系统结构优化方法，其特征在于，所述海上风电集群输电系统结构的表达模型包括输电结构矩阵；该输电结构矩阵的第1列表示海缆历经的节点编号，第2列表示同一行的节点编号对应的海缆编号，最后一行的值为0，第3列和第4列分别表示该行海缆连接的风电场编号，若不存在连接的风电场，则值为0。4.根据权利要求1所述的海上风电集群输电系统结构优化方法，其特征在于，所述目标函数为海上升压站到风电场外海缆的连接海缆的成本和风电场外海缆的成本之和。5.根据权利要求4所述的海上风电集群输电系统结构优化方法，其特征在于，所述风电场外海缆的成本的计算方法为：按照海缆上的风电场接入点对海缆进行分段，用连接点编号n代表风电场外海缆的分段以及风电场接入点；计算从陆上接入点到风电场接入点n的海缆总长度；对相邻两个风电场接入点的海缆长度作差得到每段海缆的长度，以及每段海缆的载流量；根据每段海缆的单位长度的价格以及该段海缆总长度计算风电场外海缆的成本。6.根据权利要求1所述的海上风电集群输电系统结构优化方法，其特征在于，所述表达模型的约束条件包括：单风电场单海缆送出约束、海缆链型约束、风电场连通约束、海缆载流量约束、海缆通道约束。7.根据权利要求1所述的海上风电集群输电系统结构优化方法，其特征在于，所述基于蚁群算法对所述目标函数获取最优解集的步骤包括输入信息初始化、择路策略、迭代路径搜索和信息素更新。8.根据权利要求7所述的海上风电集群输电系统结构优化方法，其特征在于，所述迭代路径搜索包括以下步骤：S301，输入海上风电集群输电系统结构的模型信息，初始化风电场的接入信息，令蚂蚁的编号k＝1；S302，初始化蚂蚁k的接入出力信息和历经节点的信息，起始节点的编号为1；S303，蚂蚁k在t时刻还未连接的海上风电场集合为Wk(t)，若则本代的输电海缆布线完成，直接执行步骤S310；S304，判断k是否满足k>M，M为...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙文涛，乔颖，鲁宗相，谢珍建，王健，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司经济技术研究院，清华大学，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32