一种面向全局最优的海上风电场集电系统拓扑优化方法及系统技术方案

技术编号:44737612 阅读:52 留言:0更新日期:2025-03-21 18:04
本发明专利技术涉及电力系统网络拓扑优化技术领域,特别涉及一种面向全局最优的海上风电场集电系统拓扑优化方法及系统,包括步骤采集所有风力发电机的坐标位置数据;通过模糊C均值算法对海上变电站进行选址;基于风力发电机的坐标位置数据连接所有候选电缆;基于电力网络扩展规划的MILP模型来制定海上风电场集电系统拓扑优化问题,建立优化的目标函数和设定约束条件,所述目标函数以海上风电场的集电系统规划的总成本最小化为目标;优化求解MILP模型,得到最优拓扑设计方案。本发明专利技术基于MILP的优化模型以模拟海上风电场集电系统中的各种物理和经济约束,不仅能够生成最优的集电系统布局,还能够对电力传输损耗进行精确评估。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统网络拓扑优化,特别涉及一种面向全局最优的海上风电场集电系统拓扑优化方法及系统


技术介绍

1、海上风电作为可再生能源的重要组成部分,在实现全球减排目标中发挥了关键作用。相较于陆地风电,海上风电具有风速大、无风期短、温室气体排放低等特点。根据全球风能理事会的报告,随着海上风电平均能源成本的降低,它已成为极具竞争力的能源选择,并在推动跨行业合作和脱碳进程中发挥显著作用。截至2020年底,全球海上风电场总装机容量约为35吉瓦,预计到2030年将达到约270吉瓦,到2050年更是有望跃升至约2000吉瓦,为全球净零排放目标贡献重要力量。中国正处于海上风电装机的快速发展阶段,计划在一段时间范围内新增装机容量4000万千瓦,从而成为全球最大的市场。同时,随着海上风电场规模的扩大和电能传输距离的增加,对集电系统在经济性和可靠性方面提出了更高要求。

2、在过去几十年中,许多学者在海上风电集电系统的拓扑优化领域进行了广泛深入的研究。集电系统是海上风电场的关键构建要素之一,占据了发电成本的重要部分,其优化涉及海缆的选型和结构设计,以实现经济最本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向全局最优的海上风电场集电系统拓扑优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种面向全局最优的海上风电场集电系统拓扑优化方法,其特征在于,所述步骤S2中通过模糊C均值算法对海上变电站进行选址具体包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种面向全局最优的海上风电场集电系统拓扑优化方法,其特征在于,海上风电场的集电系统规划的总成本包括投资成本、海上风电场寿命期间的功率损耗成本和削减风电功率的总成本;所述步骤S4中的优化目标函数表述如下:

4.根据权利要求3所述的一种面向全局最优的海上风电场集电系统拓扑优化方法,其特征在于,所述...

【技术特征摘要】

1.一种面向全局最优的海上风电场集电系统拓扑优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种面向全局最优的海上风电场集电系统拓扑优化方法,其特征在于,所述步骤s2中通过模糊c均值算法对海上变电站进行选址具体包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种面向全局最优的海上风电场集电系统拓扑优化方法,其特征在于,海上风电场的集电系统规划的总成本包括投资成本、海上风电场寿命期间的功率损耗成本和削减风电功率的总成本;所述步骤s4中的优化目标函数表述如下:

4.根据权利要求3所述的一种面向全局最优的海上风电场集电系统拓扑优...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘珍李凌飞程敏黄丽娟侯婷覃晖辛清明冯俊杰黄飞鹏李欢黄一洪韦莉珊卢倚平邹常跃卢毓欣樊丽娟赵晓斌王金玉
申请(专利权)人:广西电网有限责任公司
类型:发明
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