[发明专利]用于风电场输电网的拓扑优化方法

权利要求书

1.一种用于风电场输电网的拓扑优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

将汇集区域划分为多个第一区域，选取所述第一区域的所有边长的中点作为预设汇集点，获取所有所述预设汇集点的坐标；

根据所述预设汇集点的坐标，计算第i个所述预设汇集点到第j个风电场的最优路径L_ij′将每个所述风电场划分为多个第二区域，选取所述第二区域的边长中点作为预设升压站点，根据所述预设汇集点和所述预设升压站点的坐标，选取第i个所述预设汇集点与第j个风电场的所有所述预设升压站点的距离的最小值作为所述最优路径L_ij′并得到第i个所述预设汇集点到N个所述风电场的路径总长度

比较各个所述预设汇集点对应的所述路径总长度S_i，得到所述路径总长度S_i的最小值S_min＝min(S₁，S₂，S₃，...，S_O)，并将所述最小值S_min对应的所述预设汇集点选为目标汇集点，将所述最小值S_min对应的风电场的连接点选为目标升压站点；

根据目标汇集点和目标升压站点，得到风电场输电网的初始拓扑结构，并以经济性指标为目标，所述经济性指标为所述拓扑结构的路径总长度，对所述初始拓扑结构进行优化，获取M个优选拓扑结构；

计算M个所述优选拓扑结构的可靠性指标，得到在满足可靠性条件下经济性指标最优的拓扑结构；

其中，1≤i≤O，1≤j≤N，O为所述预设汇集点的个数，O≥2、且O为自然数，N为所述风电场的个数，N≥2、且N为自然数。

2.根据权利要求1所述的用于风电场输电网的拓扑优化方法，其特征在于，所述可靠性指标为电网输出容量受阻概率LOSP，所述可靠性条件为LOSP≤N×η，η为筛选常数；所述计算M个所述优选拓扑结构的可靠性指标的具体过程为采用最小割集算法计算M个所述优选拓扑结构的可靠性指标。

3.根据权利要求1或2所述的用于风电场输电网的拓扑优化方法，其特征在于，所述根据目标汇集点和目标升压站点，得到风电场输电网的初始拓扑结构，并以经济性指标为目标，对所述初始拓扑结构进行优化的过程具体包括以下步骤：

对所述目标汇集点和所述目标升压站点进行编号；

根据所述目标汇集点和所述目标升压站点的编号，构造遗传算法的染色体编码，所述染色体编码表示所述目标汇集点与所述目标升压站点之间的拓扑结构，一条染色体表示一种拓扑结构；

根据所述染色体编码，构造遗传算法的初始种群；

构造适应度函数，所述适应度函数为所述拓扑结构的路径总长度的倒数；

对初始种群中的染色体个体进行选择操作，再进行交叉、变异和进化逆转操作中的一种或两种以上操作，以适应度函数值增大为优化目标，得到新一代种群，并将新一代种群插入初始种群，继续进行循环优化，直至循环次数达到预设遗传代数。

4.根据权利要求3所述的用于风电场输电网的拓扑优化方法，其特征在于，所述构造遗传算法的染色体编码的具体过程为：

根据所述目标汇集点和所述目标升压站点的编号，生成连接矩阵；所述连接矩阵包括第一列、第二列和第三列；所述第一列表示所述目标汇集点或所述目标升压站点的编号；所述第二列表示所述目标升压站点的编号；当所述第三列的数值为″1″时，所述第一列表示的所述目标汇集点或所述目标升压站点和所述第二列表示的所述目标升压站点之间存在线路连接；当所述第三列的数值为″0″时，所述第一列表示的所述目标汇集点或所述目标升压站点和所述第二列表示的所述目标升压站点之间不存在线路连接；所述第三列选为染色体编码。

5.根据权利要求3所述的用于风电场输电网的拓扑优化方法，其特征在于，所述构造遗传算法的染色体编码的具体过程还包括：在所述染色体编码表示的所述目标汇集点与所述目标升压站点之间的拓扑结构中，约束所述拓扑结构的连通度不超过N+2。