[发明专利]海上风电场电缆及变电站的布局方法、系统、设备及介质

权利要求书

1.一种海上风电场电缆及变电站的布局方法，其特征在于，包括以下步骤：

S₁、初始化外层MPSO中各个外层粒子的位置信息和相应的速度参数；每个所述外层粒子对应的优化变量包括所述变电站的位置信息；

S₂、基于所述海上风电场内所有风机的位置信息、初始化后所述外层粒子的位置信息中的所述变电站的位置信息提取分区特征变量，所述分区特征变量包括每个所述风机相对于所述变电站的角度；

S₃、基于所述分区特征变量以及电缆载流量对所有所述风机进行分区，以得到分区结果，所述分区结果包括若干分区；

S₄、分别使用内层MPSO对每个所述分区内的风机求解电缆成本最优的电缆连接结构，每个所述电缆成本最优的电缆连接结构包括所述成本最优的风机电缆路径及最优成本；计算所有所述分区的所述最优成本之和，得到最优总成本；

S₅、判断所述外层MPSO是否满足结束条件，若是则执行步骤S₆，若否则进入所述外层MPSO的下一次迭代过程，以得到更新后的所述变电站的位置信息，返回执行步骤S₂；

S₆、从所有的所述最优总成本中选择成本最优的作为最终总成本，输出所述最终总成本对应的所述变电站的位置信息、对应的每个分区内的风机的电缆路径和所述最终总成本。

2.如权利要求1所述的海上风电场电缆及变电站的布局方法，其特征在于，步骤S₃中所述基于所述分区特征变量以及电缆载流量对所有所述风机进行分区包括：

根据所述电缆载流量的限制确定所有所述风机的分组数量和/或每组内风机的数目；

基于所述分区特征变量、所述风机的分组数量和/或所述每组内风机的数目对所有所述风机进行分区。

3.如权利要求1所述的海上风电场电缆及变电站的布局方法，其特征在于，所述布局方法还包括以下步骤：

获取所有所述风机的位置信息和容量信息；

从电缆电气参数数据库中获取所述电缆载流量；

步骤S₃中基于所述分区特征变量、所述电缆载流量以及所述容量信息对所有所述风机进行分区。

4.如权利要求1所述的海上风电场电缆及变电站的布局方法，其特征在于，所述位置信息包括坐标信息；

所述分区特征变量还包括所述风机之间的相对位置；

所述分区结果还包括每个所述分区内包括的风机的编号。

5.如权利要求2所述的海上风电场电缆及变电站的布局方法，其特征在于，所述根据所述电缆载流量的限制确定所有所述风机的分组数量和/或每组内风机的数目的步骤为：

由人工根据所述电缆载流量的限制确定所有所述风机的分组数量和/或每组内风机的数目。

6.如权利要求1所述的海上风电场电缆及变电站的布局方法，其特征在于，所述风机电缆路径包括所述风机对应的电缆连接方式和电缆截面积。

7.如权利要求6所述的海上风电场电缆及变电站的布局方法，其特征在于，步骤S₄中使用内层MPSO对每个所述分区内的风机求解电缆成本最优的电缆连接结构包括：

设置内层MPSO的最大迭代次数；

初始化内层MPSO中各个内层粒子的位置信息中的每个风机对应的电缆连接方式、每个风机对应的电缆截面积，生成对应的连接矩阵；

根据电缆成本信息和电气载流量表，并基于所述连接矩阵生成对应的成本信息矩阵；

基于所述成本信息矩阵，并经所述最大迭代次数迭代后求解出电缆成本最优的电缆连接结构；

其中，所述电气载流量表包括不同电缆截面积对应的所述电缆载流量；所述连接矩阵包括每个电缆连接支路对应的长度；所述成本信息矩阵包括每个电缆连接支路对应的电缆类型的单位电阻及价格和所承载的风机数量。