[发明专利]海上风电场海缆布线的获取方法

摘要

本发明涉及一种海上风电场海缆布线的获取方法，包括：根据海上风电场电气连接图，获得海上风电场各节点间的邻接矩阵，以邻接矩阵表示电气连接图中的拓扑方式和节点之间的支路权值；根据Dijkstra算法获得最短路径图，并根据支路两端点的最短路径计算每条支路的影响系数；将邻接矩阵中支路的权值乘以对应的影响系数，得到该支路的权值，组成新的邻接矩阵；对得到的新的邻接矩阵，利用Prim算法，以树的顶点为主导获得最小生成树W；根据直流潮流方程计算每条海缆的电流值，选择海缆型号，使海缆的载流量参数大于计算出来的电流值，确定每段海缆的参数值，计算该最小生成树的海缆投资成本。 1

主权项

1.一种海上风电场海缆布线的获取方法，包括：

根据海上风电场电气连接图，获得海上风电场各节点间的邻接矩阵，以邻接矩阵表示电气连接图中的拓扑方式和节点之间的支路权值；

根据Dijkstra算法获得海上风电场电气连接图的最短路径图，并根据支路两端点的最短路径计算每条支路的影响系数；

将邻接矩阵中支路的权值乘以对应的影响系数，得到该支路的权值，组成新的邻接矩阵；

对得到的新的邻接矩阵，利用Prim算法，以树的顶点为主导获得最小生成树W；以及

根据直流潮流方程计算每条海缆的电流值，选择海缆型号，使海缆的载流量参数大于计算出来的电流值，确定每段海缆的参数值，计算该最小生成树的海缆投资成本。

2.如权利要求1所述的海上风电场海缆布线的获取方法，其特征在于，以邻接矩阵表示电气连接图中的拓扑方式和节点之间的支路权值包括：

设海上风电场电气连接图的邻接矩阵为为n阶方阵，矩阵元素a¹_ij表示海上风电场各节点之间支路的权值；

若两个节点v_i和v_j存在支路v_iv_j，则令l_ij代表节点i和j之间的长度；若v_i和v_j之间无支路，或i＝j，则a¹_ij＝0。

3.如权利要求1所述的海上风电场海缆布线的获取方法，其特征在于，用该风电机组到升压站需要经过的风电机组台数表示最短路径，根据支路两个端点的最短路径计算影响系数，使用Dijkstra算法计算所有节点到源点的最短路径，用n_i表示，即该风电机组到升压站所经过的风电机组台数。

4.如权利要求3所述的海上风电场海缆布线的获取方法，其特征在于，海上风电场各节点之间支路的影响系数k_ij通过以下方式计算：

计算所有风电机组的n_i之和N_n：

其中，N_T表示所有风电机组到升压站所经过的风电机组台数之和；

计算海上风电场各节点之间支路的影响系数k_ij：

5.如权利要求1所述的海上风电场海缆布线的获取方法，其特征在于，所述新的邻接矩阵的获得包括如下步骤：

获得海上风电场各节点之间支路的权值m_ij：

设新的邻接矩阵为n阶方阵，令其中，a²_ij为新的邻接矩阵中的矩阵元素，k_ij代表海上风电场各节点之间支路的影响系数。

6.如权利要求1所述的海上风电场海缆布线的获取方法，其特征在于，从给定的顶点出发，依次选择与当前可用的点相连的权值最小的边，将其加入树，直到所有的顶点都加入，得到最小生成树W。

7.如权利要求1所述的海上风电场海缆布线的获取方法，其特征在于，所述海缆投资成本C的获得包括：

针对最小生成树W形成的电路拓扑，根据直流潮流方程计算每条海缆的电流值；

根据电流值选择每段海缆的型号，保证海缆的载流量参数大于计算出来的电流值，确定每段海缆的单位长度成本C_ij和长度l_ij；

获得最小生成树W的海缆投资成本C：