[发明专利]一种海上风电的海底电缆布线设计方法

权利要求书

1.一种海上风电的海底电缆布线设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采集原始数据；

S2、预处理原始数据；

S3、构建布线成本目标函数和约束条件；

S4、集成智能算法，定义计算模式，所述智能算法包括第一算法、第二算法、第三算法、第四算法和第五算法，所述第一算法为模拟退火算法，所述第二算法为和声搜索算法，所述第三算法为遗传算法，所述第四算法为卷积神经网络算法，所述第五算法为粒子群算法；

所述计算模式包括全自动计算和半自动计算，所述全自动计算具体为依次运行第一算法至第五算法，并存储对应的第一求解结果至第五求解结果，比较第一求解结果至第五求解结果的数值的大小，选取数值最小的求解结果作为布线成本结果；

所述半自动计算具体为运行指定的算法，以指定算法对应的求解结果作为布线成本结果；

S5、根据用户选择的计算模式，结合布线成本目标函数和约束条件，完成布线成本计算，得到布线成本结果；

S6、基于布线成本结果，输出布线方案，所述布线方案包括交叉点最优方案、电缆型号最优方案和检修维护最优方案，所述交叉点最优方案具体为布线成本结果小于或等于第一预设值；

所述电缆型号最优方案具体为布线成本结果大于第一预设值、且小于或等于第二预设值；

所述检修维护最优方案具体为布线成本结果大于第二预设值、且小于或等于第三预设值；

其中，步骤S1和S2中原始数据包括距离、电缆成本、运输成本和填埋成本，所述距离包括风机之间距离、风机与变压站之间距离、变压站与负荷点之间距离；

步骤S3中布线成本目标函数为：

Y＝d·z₁+c·z₂+t·z₃+f·z₄

d＝d₁+d₂+d₃

其中，Y表示布线成本，d表示距离，d₁表示风机之间距离，d₂表示风机与变压站之间距离，d₃表示变压站与负荷点之间距离，c表示电缆成本，t表示运输成本，f表示填埋成本，z₁、z₂、z₃和z₄分别表示距离、电缆成本、运输成本和填埋成本对应的影响因子；

约束条件为：

V_C≤V_COV

I_C≤I_COI

其中，V_C表示电缆的实际电压值，I_C表示电缆实际电流值，V_COV表示电缆的过电压值，V_COI表示电缆的过电流值。

2.根据权利要求1所述的一种海上风电的海底电缆布线设计方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S21、去除原始数据的唯一属性；

S22、对原始数据的缺失值进行插值处理；

S23、编码原始数据对应的属性；

S24、将原始数据进行标准化及正则化处理；

S25、选择原始数据对应的特征；

S26、获取原始数据特征中的主成分。