本發(fā)明涉及電力電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案形成方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電是目前可再生能源發(fā)電技術(shù)中發(fā)展最快的一種發(fā)電方式。近年來(lái)，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)或經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的國(guó)家和地區(qū)在風(fēng)力發(fā)電裝備制造和電源建設(shè)方面的投資保持了相當(dāng)高的增長(zhǎng)速度。

與陸上風(fēng)電場(chǎng)相比，海上風(fēng)電場(chǎng)具有風(fēng)資源優(yōu)良和不占土地資源等優(yōu)勢(shì)，對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)，海上風(fēng)電的建設(shè)還有另一個(gè)突出的優(yōu)越性。我國(guó)的負(fù)荷中心主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，耗電量大的沿海省份，而陸上風(fēng)能資源則主要在遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的西部地區(qū)。大規(guī)模陸上風(fēng)電的開(kāi)發(fā)面臨長(zhǎng)距離輸電的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)制約。而海上風(fēng)電則可直接接入負(fù)荷中心就地消納，對(duì)于因用地和環(huán)保壓力導(dǎo)致本地電源越來(lái)越少的負(fù)荷中心電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，海上風(fēng)電的加入無(wú)疑有助于提高其本地電源的支撐能力。

在海上風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)之初，需確定海上風(fēng)電場(chǎng)的多個(gè)可行方案會(huì)對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)及最終整體效益產(chǎn)生影響，所以如何對(duì)不同海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案制定評(píng)價(jià)及選擇標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)降低海上風(fēng)電場(chǎng)的接入成本具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種可降低海上風(fēng)電場(chǎng)的接入成本的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案形成方法和系統(tǒng)。

一種海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案形成方法，包括以下步驟：

獲取目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù)，并根據(jù)所述目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù)生成多個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案；

獲取各所述海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案中海上風(fēng)電場(chǎng)功率接入目標(biāo)電網(wǎng)后的技術(shù)性指標(biāo)；

根據(jù)獲取的技術(shù)性指標(biāo)滿足預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案，設(shè)計(jì)海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù)，并根據(jù)所述海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù)計(jì)算得到對(duì)應(yīng)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)；

根據(jù)所述經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)對(duì)對(duì)應(yīng)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案進(jìn)行比較，獲取最優(yōu)的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案并輸出。

一種海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案形成系統(tǒng)，包括：

接入方案生成模塊，用于獲取目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù)，并根據(jù)所述目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù)生成多個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案；

技術(shù)性指標(biāo)獲取模塊，用于獲取各所述海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案中海上風(fēng)電場(chǎng)功率接入目標(biāo)電網(wǎng)后的技術(shù)性指標(biāo)；

經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算模塊，用于根據(jù)獲取的技術(shù)性指標(biāo)滿足預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案，設(shè)計(jì)海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù)，并根據(jù)所述海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù)計(jì)算得到對(duì)應(yīng)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)；

最優(yōu)方案輸出模塊，用于根據(jù)所述經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)對(duì)對(duì)應(yīng)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案進(jìn)行比較，獲取最優(yōu)的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案并輸出。

上述海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案形成方法和系統(tǒng)，獲取目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù)，并根據(jù)目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù)生成多個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案。獲取各海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案中海上風(fēng)電場(chǎng)功率接入目標(biāo)電網(wǎng)后的技術(shù)性指標(biāo)。根據(jù)獲取的技術(shù)性指標(biāo)滿足預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案，設(shè)計(jì)海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù)，并根據(jù)所述海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù)計(jì)算得到對(duì)應(yīng)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。根據(jù)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)對(duì)對(duì)應(yīng)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案進(jìn)行比較，獲取最優(yōu)的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案并輸出。通過(guò)對(duì)各海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案進(jìn)行技術(shù)性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)型指標(biāo)評(píng)估，從而獲取最優(yōu)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案，能夠?yàn)楹Ｉ巷L(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)初步階段的接入電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供有效的工具，使海上風(fēng)電場(chǎng)接入系統(tǒng)投資費(fèi)用最優(yōu)，降低了海上風(fēng)電場(chǎng)的接入成本。

附圖說(shuō)明

圖1為一實(shí)施例中海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案形成方法的流程圖；

圖2為一實(shí)施例中海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案形成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

在一個(gè)實(shí)施例中，一種海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案形成方法，如圖1所示，包括以下步驟：

步驟S120：獲取目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù)，并根據(jù)目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù)生成多個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案。

目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù)的種類并不唯一，具體可根據(jù)目標(biāo)電網(wǎng)不同的接入變電站、接入電壓等級(jí)和接入線路回?cái)?shù)，設(shè)置多個(gè)可行的海上風(fēng)電場(chǎng)接入系統(tǒng)方案。在一個(gè)實(shí)施例中，目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù)包括目標(biāo)電網(wǎng)的預(yù)期負(fù)荷缺額，以及各變電站110kV和220kV側(cè)空余出線間隔數(shù)量。步驟S120包括步驟122和步驟124。

步驟122：獲取目標(biāo)電網(wǎng)的預(yù)期負(fù)荷缺額，并根據(jù)預(yù)期負(fù)荷缺額設(shè)置海上風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)規(guī)模?？紤]目標(biāo)電網(wǎng)預(yù)期負(fù)荷缺額，合理設(shè)置海上風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)規(guī)模。

步驟124：獲取目標(biāo)電網(wǎng)各變電站110kV和220kV側(cè)空余出線間隔數(shù)量，選擇不同的接入變電站、接入線路回?cái)?shù)和接入電壓等級(jí)，生成多個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案。考察目標(biāo)電網(wǎng)各變電站110kV和220kV側(cè)空余出線間隔數(shù)量，選擇不同的接入變電站、接入線路回?cái)?shù)和接入電壓等級(jí)，生成不同的接入方案。

步驟S140：獲取各海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案中海上風(fēng)電場(chǎng)功率接入目標(biāo)電網(wǎng)后的技術(shù)性指標(biāo)。

技術(shù)性指標(biāo)的具體類型并不唯一，本實(shí)施例中，技術(shù)性指標(biāo)可包括目標(biāo)電網(wǎng)正常運(yùn)行方式下的潮流分布，故障狀態(tài)下N-1潮流分布、短路電流及穩(wěn)定性。其中，目標(biāo)電網(wǎng)正常運(yùn)行方式即是指目標(biāo)電網(wǎng)沒(méi)有發(fā)生故障。分別進(jìn)行各方案接入后目標(biāo)電網(wǎng)正常運(yùn)行方式下的潮流分布，故障狀態(tài)下N-1潮流分布，短路電流及穩(wěn)定性計(jì)算，從而確定各方案對(duì)應(yīng)的技術(shù)性指標(biāo)。

步驟S160：根據(jù)獲取的技術(shù)性指標(biāo)滿足預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案，設(shè)計(jì)海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù)，并根據(jù)海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù)計(jì)算得到對(duì)應(yīng)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。

根據(jù)技術(shù)性指標(biāo)的具體類型不同，預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求也會(huì)對(duì)應(yīng)有所不同。同樣以技術(shù)性指標(biāo)可包括目標(biāo)電網(wǎng)正常運(yùn)行方式下的潮流分布，故障狀態(tài)下N-1潮流分布、短路電流及穩(wěn)定性為例，本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求包括目標(biāo)電網(wǎng)正常運(yùn)行方式下潮流及故障狀態(tài)下N-1潮流不越限、短路電流不越限以及故障狀態(tài)下N-1狀態(tài)下系統(tǒng)不失穩(wěn)。可預(yù)先設(shè)置電網(wǎng)正常運(yùn)行方式下潮流和故障狀態(tài)下N-1潮流的越限條件，以及短路電流的越限條件，用作判斷是否發(fā)生潮流越限和短路電流越限。

以正常運(yùn)行方式下潮流及故障狀態(tài)下N-1潮流不越限，短路電流不越限，故障N-1狀態(tài)下系統(tǒng)不失穩(wěn)為約束條件，研究各方案的技術(shù)性指標(biāo)是否滿足各約束要求，若是，則根據(jù)滿足預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求的方案，對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)各設(shè)備及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并設(shè)置各元件的可靠性參數(shù)；若否，則可排除該方案或修改方案。具體地，在一個(gè)實(shí)施例中，步驟S160包括步驟162至步驟166。

步驟162：提取技術(shù)性指標(biāo)滿足預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案，得到初步選擇接入方案。

具體可在刪除或修改技術(shù)性指標(biāo)不滿足預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求的方案之后，提取滿足預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求的方案，得到初步選擇接入方案。

步驟164：根據(jù)初步選擇接入方案中所選擇110kV或220kV的接入電壓等級(jí)，設(shè)計(jì)海上風(fēng)電場(chǎng)主接線形式及輸電電壓等級(jí)，得到海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并確定設(shè)備可靠性參數(shù)。

根據(jù)每一方案中所選擇110kV或220kV的接入電壓等級(jí)，設(shè)計(jì)海上風(fēng)電場(chǎng)主接線形式及輸電電壓等級(jí)得到海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，選擇相應(yīng)設(shè)備并確定各設(shè)備可靠性參數(shù)。

步驟166：根據(jù)海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù)，計(jì)算海上風(fēng)電場(chǎng)可靠性指標(biāo)年缺發(fā)電量，并將可靠性指標(biāo)年缺發(fā)電量標(biāo)轉(zhuǎn)化得到經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)年缺發(fā)電損失，作為經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。

在確定海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和各設(shè)備可靠性參數(shù)之后，可直接確定對(duì)應(yīng)方案中海上風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電量，再結(jié)合預(yù)期負(fù)荷缺額可計(jì)算得到海上風(fēng)電場(chǎng)可靠性指標(biāo)年缺發(fā)電量，作為對(duì)應(yīng)方案的發(fā)電可靠性指標(biāo)。將海上風(fēng)電場(chǎng)可靠性指標(biāo)年缺發(fā)電量除以預(yù)設(shè)的損耗比可得到海上風(fēng)電場(chǎng)所需發(fā)電量，計(jì)算海上風(fēng)電場(chǎng)所需發(fā)電量與海上風(fēng)電場(chǎng)可靠性指標(biāo)年缺發(fā)電量之差得到經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)年缺發(fā)電損失，作為對(duì)應(yīng)方案的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。其中，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)年缺發(fā)電損失即指由于設(shè)備故障而導(dǎo)致的發(fā)電損失。

步驟S180：根據(jù)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)對(duì)對(duì)應(yīng)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案進(jìn)行比較，獲取最優(yōu)的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案并輸出。

可采用最小年費(fèi)用比較法對(duì)各方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，在年費(fèi)比較法基礎(chǔ)上增加了由于設(shè)備故障而導(dǎo)致的發(fā)電損失。具體地，步驟S180包括步驟182和步驟184。

步驟182：對(duì)各初步選擇接入方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，得到對(duì)應(yīng)方案的投資方案年費(fèi)用。具體為

$NF=Z\[\frac{r_0{(1+r_0)}^n}{{(1+r_0)}^n-1}\]+U+R$

其中，NF為投資方案年費(fèi)用，Z為方案總投資，U為方案年運(yùn)行費(fèi)用，r0為電力工業(yè)投資回收率，n為工業(yè)經(jīng)濟(jì)使用年限，R為經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)年缺發(fā)電損失。

步驟184：獲取各初步選擇接入方案中投資方案年費(fèi)用最小的方案，作為最優(yōu)的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案輸出。

根據(jù)各方案技術(shù)性比較和經(jīng)濟(jì)性比較結(jié)果，在滿足預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求的前提下，選擇年費(fèi)最小的方案為最終方案輸出。輸出最優(yōu)的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案的方式并不唯一，可以是輸出至上位機(jī)進(jìn)行集中管理，也可以是輸出至存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)。

上述海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案形成方法，通過(guò)對(duì)各海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案進(jìn)行技術(shù)性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)型指標(biāo)評(píng)估，從而獲取最優(yōu)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案，能夠?yàn)楹Ｉ巷L(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)初步階段的接入電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供有效的工具，使海上風(fēng)電場(chǎng)接入系統(tǒng)投資費(fèi)用最優(yōu)，降低了海上風(fēng)電場(chǎng)的接入成本。

在一個(gè)實(shí)施例中，一種海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案形成系統(tǒng)，如圖2所示，包括接入方案生成模塊120、技術(shù)性指標(biāo)獲取模塊140、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算模塊160和最優(yōu)方案輸出模塊180。

接入方案生成模塊120用于獲取目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù)，并根據(jù)目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù)生成多個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案。

目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù)的種類并不唯一，具體可根據(jù)目標(biāo)電網(wǎng)不同的接入變電站、接入電壓等級(jí)和接入線路回?cái)?shù)，設(shè)置多個(gè)可行的海上風(fēng)電場(chǎng)接入系統(tǒng)方案。在一個(gè)實(shí)施例中，目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù)包括目標(biāo)電網(wǎng)的預(yù)期負(fù)荷缺額，以及各變電站110kV和220kV側(cè)空余出線間隔數(shù)量。接入方案生成模塊120第一接入方案生成單元和第二接入方案生成單元。

第一接入方案生成單元用于獲取目標(biāo)電網(wǎng)的預(yù)期負(fù)荷缺額，并根據(jù)預(yù)期負(fù)荷缺額設(shè)置海上風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)規(guī)模?？紤]目標(biāo)電網(wǎng)預(yù)期負(fù)荷缺額，合理設(shè)置海上風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)規(guī)模。

第二接入方案生成單元用于獲取目標(biāo)電網(wǎng)各變電站110kV和220kV側(cè)空余出線間隔數(shù)量，選擇不同的接入變電站、接入線路回?cái)?shù)和接入電壓等級(jí)，生成多個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案。考察目標(biāo)電網(wǎng)各變電站110kV和220kV側(cè)空余出線間隔數(shù)量，選擇不同的接入變電站、接入線路回?cái)?shù)和接入電壓等級(jí)，生成不同的接入方案。

技術(shù)性指標(biāo)獲取模塊140用于獲取各海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案中海上風(fēng)電場(chǎng)功率接入目標(biāo)電網(wǎng)后的技術(shù)性指標(biāo)。

技術(shù)性指標(biāo)的具體類型并不唯一，本實(shí)施例中，技術(shù)性指標(biāo)可包括目標(biāo)電網(wǎng)正常運(yùn)行方式下的潮流分布，故障狀態(tài)下N-1潮流分布、短路電流及穩(wěn)定性。其中，目標(biāo)電網(wǎng)正常運(yùn)行方式即是指目標(biāo)電網(wǎng)沒(méi)有發(fā)生故障。分別進(jìn)行各方案接入后目標(biāo)電網(wǎng)正常運(yùn)行方式下的潮流分布，故障狀態(tài)下N-1潮流分布，短路電流及穩(wěn)定性計(jì)算，從而確定各方案對(duì)應(yīng)的技術(shù)性指標(biāo)。

經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算模塊160用于根據(jù)獲取的技術(shù)性指標(biāo)滿足預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案，設(shè)計(jì)海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù)，并根據(jù)海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù)計(jì)算得到對(duì)應(yīng)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。

根據(jù)技術(shù)性指標(biāo)的具體類型不同，預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求也會(huì)對(duì)應(yīng)有所不同。同樣以技術(shù)性指標(biāo)可包括目標(biāo)電網(wǎng)正常運(yùn)行方式下的潮流分布，故障狀態(tài)下N-1潮流分布、短路電流及穩(wěn)定性為例，本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求包括目標(biāo)電網(wǎng)正常運(yùn)行方式下潮流及故障狀態(tài)下N-1潮流不越限、短路電流不越限以及故障狀態(tài)下N-1狀態(tài)下系統(tǒng)不失穩(wěn)?？深A(yù)先設(shè)置電網(wǎng)正常運(yùn)行方式下潮流和故障狀態(tài)下N-1潮流的越限條件，以及短路電流的越限條件，用作判斷是否發(fā)生潮流越限和短路電流越限。

以正常運(yùn)行方式下潮流及故障狀態(tài)下N-1潮流不越限，短路電流不越限，故障N-1狀態(tài)下系統(tǒng)不失穩(wěn)為約束條件，研究各方案的技術(shù)性指標(biāo)是否滿足各約束要求，若是，則根據(jù)滿足預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求的方案，對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)各設(shè)備及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并設(shè)置各元件的可靠性參數(shù)；若否，則可排除該方案或修改方案。具體地，在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算模塊160第一經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算單元、第二經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算單元和第三經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算單元。

第一經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算單元用于提取技術(shù)性指標(biāo)滿足預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案，得到初步選擇接入方案。

具體可在刪除或修改技術(shù)性指標(biāo)不滿足預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求的方案之后，提取滿足預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求的方案，得到初步選擇接入方案。

第二經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算單元用于根據(jù)初步選擇接入方案中所選擇110kV或220kV的接入電壓等級(jí)，設(shè)計(jì)海上風(fēng)電場(chǎng)主接線形式及輸電電壓等級(jí)，得到海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并確定設(shè)備可靠性參數(shù)。

根據(jù)每一方案中所選擇110kV或220kV的接入電壓等級(jí)，設(shè)計(jì)海上風(fēng)電場(chǎng)主接線形式及輸電電壓等級(jí)得到海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，選擇相應(yīng)設(shè)備并確定各設(shè)備可靠性參數(shù)。

第三經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算單元用于根據(jù)海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù)，計(jì)算海上風(fēng)電場(chǎng)可靠性指標(biāo)年缺發(fā)電量，并將可靠性指標(biāo)年缺發(fā)電量標(biāo)轉(zhuǎn)化得到經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)年缺發(fā)電損失，作為經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。

在確定海上風(fēng)電場(chǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和各設(shè)備可靠性參數(shù)之后，可直接確定對(duì)應(yīng)方案中海上風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電量，再結(jié)合預(yù)期負(fù)荷缺額可計(jì)算得到海上風(fēng)電場(chǎng)可靠性指標(biāo)年缺發(fā)電量，作為對(duì)應(yīng)方案的發(fā)電可靠性指標(biāo)。將海上風(fēng)電場(chǎng)可靠性指標(biāo)年缺發(fā)電量除以預(yù)設(shè)的損耗比可得到海上風(fēng)電場(chǎng)所需發(fā)電量，計(jì)算海上風(fēng)電場(chǎng)所需發(fā)電量與海上風(fēng)電場(chǎng)可靠性指標(biāo)年缺發(fā)電量之差得到經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)年缺發(fā)電損失，作為對(duì)應(yīng)方案的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。其中，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)年缺發(fā)電損失即指由于設(shè)備故障而導(dǎo)致的發(fā)電損失。

最優(yōu)方案輸出模塊180用于根據(jù)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)對(duì)對(duì)應(yīng)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案進(jìn)行比較，獲取最優(yōu)的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案并輸出。

可采用最小年費(fèi)用比較法對(duì)各方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，在年費(fèi)比較法基礎(chǔ)上增加了由于設(shè)備故障而導(dǎo)致的發(fā)電損失。具體地，最優(yōu)方案輸出模塊180包括第一最優(yōu)方案輸出單元和第二最優(yōu)方案輸出單元。

第一最優(yōu)方案輸出單元用于對(duì)各初步選擇接入方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，得到對(duì)應(yīng)方案的投資方案年費(fèi)用。具體為

$NF=Z\[\frac{r_0{(1+r_0)}^n}{{(1+r_0)}^n-1}\]+U+R$

其中，NF為投資方案年費(fèi)用，Z為方案總投資，U為方案年運(yùn)行費(fèi)用，r0為電力工業(yè)投資回收率，n為工業(yè)經(jīng)濟(jì)使用年限，R為經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)年缺發(fā)電損失。

第二最優(yōu)方案輸出單元用于獲取各初步選擇接入方案中投資方案年費(fèi)用最小的方案，作為最優(yōu)的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案輸出。

根據(jù)各方案技術(shù)性比較和經(jīng)濟(jì)性比較結(jié)果，在滿足預(yù)設(shè)技術(shù)性指標(biāo)要求的前提下，選擇年費(fèi)最小的方案為最終方案輸出。輸出最優(yōu)的海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案的方式并不唯一，可以是輸出至上位機(jī)進(jìn)行集中管理，也可以是輸出至存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)。

上述海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案形成系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)各海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案進(jìn)行技術(shù)性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)型指標(biāo)評(píng)估，從而獲取最優(yōu)海上風(fēng)電場(chǎng)接入方案，能夠?yàn)楹Ｉ巷L(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)初步階段的接入電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供有效的工具，使海上風(fēng)電場(chǎng)接入系統(tǒng)投資費(fèi)用最優(yōu)，降低了海上風(fēng)電場(chǎng)的接入成本。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。