[发明专利]一种基于混合变邻域蝙蝠算法的海上风电场电缆布局规划方法

说明书

本发明公开了一种基于混合变邻域蝙蝠算法的海上风电场电缆连接布局方法，针对海上风电场电缆布局规划问题，设计了一种三层蝙蝠位置的编解码方法及其相关蝙蝠更新操作，提出了一种变邻域局部搜索策略来增强本发明的局部搜索能力。本发明具有同时解决海上风电场电缆连接布局规划中岸上变电站选址、考虑电缆能量损耗下电缆选型的能力，并且在求解海上风电场电缆连接布局时表现出较好的稳定性和有效性。

技术领域

本发明属于人工智能技术领域，具体涉及一种海上风电场电缆布局规划方法，尤其是一种基于混合变邻域蝙蝠算法的海上风电场电缆布局规划方法。

背景技术

当前世界各国都把发展海上风电作为可再生能源开发利用的重要方向。因为我国海上有丰富的风能资源和广阔平坦的区域，距离电力负荷中心近，并且在近年来国家激励政策持续支持下，使得海上风力发电技术成为近来研究和应用的热点。目前的海上风力发电场的安装、运行和维护成本较高，而优化电缆连接布局是降低其成本的有效途径。目前的技术是在考虑了不同电缆的成本、满足电缆最大载流量约束的情况下，进行电缆的连接以及电缆型号的选择，最终获得一个电缆连接布局。但是目前的技术无法在进一步考虑电缆的能量损耗情况下，实现对电缆型号的进一步选择，进而获得更合理的电缆连接布局。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种基于混合变邻域蝙蝠算法的海上风电场电缆布局规划方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于混合变邻域蝙蝠算法的海上风电场电缆布局规划方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、初始化控制参数：最大迭代次数为N_max，迭代计数器N，蝙蝠的种群规模为Q；其中，N的初始值为0；

S2、对每个蝙蝠i，随机产生第i只蝙蝠的位置为速度为v_i、脉冲发射频度为R_i、脉冲响度为A_i、脉冲频率f_i；其中，i＝1,2,…,Q，R_i∈[R_min,R_max]，A_i∈[A_min,A_max]，f_i∈[f_min,f_max]；

其中，蝙蝠位置定义为：

1)的定义为：

其中与分别为海上发电站的x坐标最小值与最大值，与分别为海上发电站的y坐标的最小值与最大值；

2)的定义为：

其中j＝1,2,…,W；W＝M-1，M为风力发电机和海上发电站的数量和；

3)中的定义为：

其中W′＝M+P-2，为排列[1,2,…,W′]的一个W′元置换，P为电缆种类的数量和；

S3、根据初始蝙蝠种群中每个蝙蝠的位置x_i解码，并计算蝙蝠i的适应度fitness_i，初始化全局最优蝙蝠的位置x_*及其适应度fitness_*；

S4、根据蝙蝠更新操作更新每个蝙蝠的速度v″′_i、蝙蝠频率f_i′和当前蝙蝠的位置x′_i；

根据步骤S1-S4，更新后可得蝙蝠位置x′_i、速度v″′_i和频率f_i′；