[发明专利]风电场架空软导线截面选择方法

权利要求书

1.一种风电场架空软导线截面选择方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：收集历史典型气象数据，生成设计区域历史典型场景库；

步骤2：计算各场景下风电场风力发电机出力，生成设计线路载流量需求；

步骤3：计算各场景下导线载流量；

步骤4：对导线进行优化选择，计算评价指标、检验约束条件，对不同备选类型导线进行技术经济比较，并判断是否存在最优选择；如存在最优选择，则选定最优导线，如不存在最优选择，则执行步骤5；

步骤5：增加备选导线类型或放宽约束条件，并重新执行步骤4；

步骤2中，计算风电场风力发电机出力依据以下公式：

式中：v为风速；v_in为风力发电机的切入风速；v_r风力发电机的额定功率风速；v_out为风力发电机的切出风速；f(v)为风速在v_in到v_r之间时，风力发电机输出功率与风速关系的函数；

在步骤4中对导线进行优化选择，计算评价指标、检验约束条件，对不同备选类型导线进行技术经济比较，并判断是否存在最优选择的具体方法是：

步骤41：设置目标函数为：

min f＝min(c_inv+c_loss)

式中：c_inv为线路的投资费用；c_loss为线路工程的年运行损耗费用；

其中，线路的投资费用c_inv按下式计算：

c_inv＝m·c_j

式中：m为净现值计算系数；c_j为j型号的导线的单位长度造价成本；

净现值计算系数m按下式计算：

其中：r为折现率；y为线路工程全寿命周期，单位为年；

线路工程的年运行损耗费用c_loss按下式计算：

式中：s表示场景；T表示日内时段总数；为j型号的导线在场景s下时刻t的实际载流量；R_Tj,s,t为j型号的导线在场景s下时刻t的交流电阻值；L_line为线路工程长度；λ_e为风电上网电价；

导线实际载流量按下式计算：

式中：I_s,t为场景s下时刻t的风电场外送功率的载流量需求；I_j,s,t为j型号的导线在场景s下时刻t的载流量能力；

步骤42：设置约束条件，包括：

线路载流量越限概率约束：

p(I_s,t≥I_j,s,t)≤α

式中：α为置信水平；

最低弃风率水平约束：

式中：P_j,s,t表示当选择导线型号为j的导线时，在场景s下时刻t的风电场外送功率；β为要求的最低弃风率水平。

2.根据权利要求1所述的风电场架空软导线截面选择方法，其特征在于：步骤1中所述历史典型气象数据包括历史温度、风速、风向、日照强度数据。

3.根据权利要求1所述的风电场架空软导线截面选择方法，其特征在于：步骤3中，导线载流量的计算依据以下公式：

其中：Q_r为辐射散热；Q_c为对流散热；Q_s为日照辐射吸热；在导线型号确定的情况下，ζ、τ均为常量；R_d为直流电阻。

4.根据权利要求1所述的风电场架空软导线截面选择方法，其特征在于：r的取值为6％-7％；α的取值为1％或5％或10％。