【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上风电，尤其是涉及一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法。
技术介绍
1、近年来随着全球近海海域风电开发的爆发式增长，深远海域的风资源将逐渐成为海上风电开发与技术发展新热点。按照高压海底电缆类型可将其分为高压直流(highvoltage direct current，hvdc)海缆输电网络和高压交流(high voltage alternatingcurrent，hvac)海缆输电网络。其中，由于hvdc具有输电距离远、功率损耗小、传送容量大、运行调控灵活、经济高效等特点，使得高压直流海缆比高压交流海缆在大规模远距离集群风电传输方面更具有优势，尤其适宜于离岸距离超过70km及以上的海上风电场并网。另一方面，输电系统需要依据经济输电距离和受端网络安全态势，将海上风电的发电功率输送到负荷需求较大的最佳接受端。鉴于航道、渔区、桥梁、军事禁航区等因素对海上风电场选址的限制，不同海上风电场通常分布在不同海域，同时我国位于沿海地区的负荷中心地理位置也较为分散，因而海上风电场和负荷中心的地理分布共同导致了海上风电的陆上接受端呈现多落点受电特征。于是，海上风电场集群组网便成为大规模海上风电并网的首选接入方式。因此，需要一种能够对海上风电场群hvdc组网接入方案优化方法，得到在经济性、均衡性、鲁棒性中取得良好平衡的最佳集群组网接入方案。
2、苑玉宽等人在文献《基于改进单亲遗传算法的大规模海上风电集电系统拓扑优化》中针对大规模海上风电集电系统拓扑结构优化问题，提出一种改进单亲遗传算法，建立了集电系统全寿命周期成本现
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了提供一种提高集群组网平衡性的海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法，包括以下步骤：
4、获取海上风电输出功率数据、海上风电海缆组网数据和海上风电节点数据；
5、基于所述海上风电输出功率数据、海上风电海缆组网数据和海上风电节点数据，构建海缆成本指标函数、高压直流海缆短路均衡比指标函数和高压直流海缆拓扑鲁棒度指标函数；
6、基于所述海缆成本指标函数、高压直流海缆短路均衡比指标函数和高压直流海缆拓扑鲁棒度指标函数，构建海上风电直流并网方案优化模型，并采用优化算法求解模型；
7、根据模型求解结果进行筛选，得到最终的海上风电高压直流输电组网接入方案。
8、进一步地，所述海上风电海缆组网数据包括海缆待选走廊、海缆线路阻抗参数、海缆线路长度数据和海缆线路经济数据，所述海上风电节点数据包括海上风电节点位置和海上风电装机容量。
9、进一步地，所述海缆成本指标函数为：
10、gcd＝(d1+d2)*l*nij
11、式中，gcd为hvdc海缆线路总的投资成本；d1为hvdc海缆线路单位长度购买成本；d2为hvdc海缆线路单位长度敷设成本；l为hvdc海缆线路长度；nij为直流海缆敷设走廊内的新建线路数。
12、进一步地，所述高压直流海缆短路均衡比指标函数的构建过程具体包括：
13、基于高压直流海缆线路接入电网后的短路比，构建海缆线路接入点的短路比矩阵，所述短路比和短路比矩阵分别为：
14、
15、
16、基于所述短路比矩阵，构建高压直流海缆短路均衡比指标函数，所述高压直流海缆短路均衡比指标函数为：
17、
18、
19、式中，ldi为短路比，sac为第i回hvdc海缆线路接入点交流侧的系统短路容量，peq为第i回hvdc海缆侧等效输送功率，uni为第i回hvdc海缆线路接入点的额定电压，zeqii为第i回hvdc海缆线路换流母线的自阻抗，zeqij为第i回hvdc海缆线路换流母线和第j回hvdc海缆线路换流母线之间的互阻抗，pdi和pdj分别为第i回hvdc海缆线路和第j回hvdc海缆线路的输电功率；ld为短路比矩阵，矩阵的每行对应一个海上风电组网接入点的可选方案，每列表示该方案中对应接入电网的直流线路短路比；lai为高压直流海缆短路均衡比指标，i＝1,2,…,q，表示第i个海上风电场群组网接入点的可选方案，为短路比矩阵每行数值的平均值。
20、进一步地，所述高压直流海缆拓扑鲁棒度指标函数通过电源到负荷的所有路径的路径间独立性指标和路径内独立性指标两部分进行构建，所述高压直流海缆拓扑鲁棒度指标函数为：
21、
22、
23、
24、
25、
26、式中，dnv为高压直流海缆网络拓扑鲁棒度指标，n为系统g的登陆接入点数量，m为海上直流海缆线路最大编号，dc为系统g的海缆直流网络拓扑鲁棒性计算值与支路c故障下鲁棒性计算值的相对差额；为系统g的海缆直流网络拓扑鲁棒性计算值，表示支路c故障下直流海缆线路拓扑鲁棒性计算值；γ为系统g的路径总数，为路径间独立性指标，为路径内独立性指标；pt,i为源到接入点t的输电路径i，mt,i为pt,i路径中的支路总数。
27、进一步地，所述海上风电直流并网方案优化模型为：
28、minω1gcd+ω2lai+ω3dnv
29、
30、min{∑|a1j|,σ|a2j|,…,∑|aij|,…,σ|anj|}＞0
31、
32、0≤pgi≤pgmax
33、|fij|本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法，其特征在于，所述海上风电海缆组网数据包括海缆待选走廊、海缆线路阻抗参数、海缆线路长度数据和海缆线路经济数据，所述海上风电节点数据包括海上风电节点位置和海上风电装机容量。
3.根据权利要求1所述的一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法，其特征在于，所述海缆成本指标函数为：
4.根据权利要求1所述的一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法，其特征在于，所述高压直流海缆短路均衡比指标函数的构建过程具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法，其特征在于，所述高压直流海缆拓扑鲁棒度指标函数通过电源到负荷的所有路径的路径间独立性指标和路径内独立性指标两部分进行构建，所述高压直流海缆拓扑鲁棒度指标函数为：
6.根据权利要求1所述的一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法，其特征在于，所述海上风电直流并网方案优化模型为：
7.根
8.根据权利要求1所述的一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法，其特征在于，求解所述海上风电直流并网方案优化模型的具体步骤包括：
9.根据权利要求8所述的一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法，其特征在于，所述移动策略的具体步骤包括：
10.根据权利要求1所述的一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法，其特征在于，所述得到最终的海上风电高压直流输电组网接入方案的具体步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法，其特征在于，所述海上风电海缆组网数据包括海缆待选走廊、海缆线路阻抗参数、海缆线路长度数据和海缆线路经济数据，所述海上风电节点数据包括海上风电节点位置和海上风电装机容量。
3.根据权利要求1所述的一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法，其特征在于，所述海缆成本指标函数为：
4.根据权利要求1所述的一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法，其特征在于，所述高压直流海缆短路均衡比指标函数的构建过程具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种海上风电高压直流输电组网接入方式优化方法，其特征在于，所述高压直流海缆拓扑鲁棒度指标函数通过电源到负荷的所有路径的路径间独立性指标和路径内独立性...
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