[发明专利]海上风电场集电系统拓扑设计方法及装置

权利要求书

1.一种海上风电场集电系统拓扑设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据用户输入信息以及各种约束条件，生成满足约束条件的拓扑结构；

对所生成的各拓扑结构进行潮流计算，得出各拓扑结构上的线路电流值，并据此选定对应线路的电缆、开关的型号；

根据选定的电缆、开关的投资成本以及维护成本，计算各拓扑结构的经济性成本；

根据选定的电缆、开关的故障发生概率，计算各拓扑结构的可靠性成本；

根据所述经济性成本、可靠性成本或者是同时考虑经济性成本与可靠性成本的综合成本对各拓扑结构进行排序，选择预定数量的拓扑结构进行输出。

2.根据权利要求1所述的海上风电场集电拓扑设计方法，其特征在于，所述生成满足约束条件的拓扑结构的过程具体包括：采用基于图论最小生成树的搜索寻优算法，生成预设个数的满足约束条件的拓扑结构。

3.根据权利要求1所述的海上风电场集电拓扑设计方法，其特征在于，所述用户输入信息包括：海上风电场信息、风机和变电站的坐标、电缆库信息、开关库信息以及风电机组信息。

4.根据权利要求3所述的海上风电场集电拓扑设计方法，其特征在于，所述约束条件包括：默认的约束条件、用户设置的约束条件；其中：

所述默认的约束条件包括：树形结构分支数限制、线路的总容量限制以及集电系统拓扑连线交叉限制；

所述用户设置的约束条件包括：禁止连接、初始化连接。

5.根据权利要求1所述的海上风电场集电拓扑设计方法，其特征在于，采用如下公式计算所述可靠性成本：

Qn=1-Σi=1npiqinPNCcost=λ×ΣPAI×Qn×8760]]>

其中，p_i为拓扑发生i种故障发生的概率，q_i为发生故障i时拓扑发出的功率值；λ为风电场的上网电价；P_N为每台风机的额定功率；Q_n为n台风机所构成集电系统拓扑的等效停运率；P_AI为风场总容量；C_cost为可靠性成本。