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      海上風(fēng)電場接入方案形成方法和系統(tǒng)與流程

      文檔序號:12750177閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種海上風(fēng)電場接入方案形成方法,其特征在于,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)生成多個海上風(fēng)電場接入方案;

      獲取各所述海上風(fēng)電場接入方案中海上風(fēng)電場功率接入目標(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)電場接入方案,設(shè)計(jì)海上風(fēng)電場的拓?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)電場的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù)計(jì)算得到對應(yīng)海上風(fēng)電場接入方案的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo);

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

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上風(fēng)電場接入方案形成方法,其特征在于,所述技術(shù)性指標(biāo)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;所述預(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)。

      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上風(fēng)電場接入方案形成方法,其特征在于,所述目標(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;所述獲取目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù),并根據(jù)所述目標(biāo)電網(wǎng)參數(shù)生成多個海上風(fēng)電場接入方案的步驟,包括以下步驟:

      獲取目標(biāo)電網(wǎng)的預(yù)期負(fù)荷缺額,并根據(jù)所述預(yù)期負(fù)荷缺額設(shè)置海上風(fēng)電場裝機(jī)規(guī)模;

      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、接入線路回數(shù)和接入電壓等級,生成多個海上風(fēng)電場接入方案。

      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海上風(fēng)電場接入方案形成方法,其特征在于,所述根據(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)電場接入方案,設(shè)計(jì)海上風(fēng)電場的拓?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)電場的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù)計(jì)算得到對應(yīng)海上風(fēng)電場接入方案的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的步驟,包括以下步驟:

      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)電場接入方案,得到初步選擇接入方案;

      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,設(shè)計(jì)海上風(fēng)電場主接線形式及輸電電壓等級,得到海上風(fēng)電場的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并確定設(shè)備可靠性參數(shù);

      根據(jù)所述海上風(fēng)電場的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù),計(jì)算海上風(fēng)電場可靠性指標(biāo)年缺發(fā)電量,并將所述可靠性指標(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,作為所述經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。

      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海上風(fēng)電場接入方案形成方法,其特征在于,所述根據(jù)所述經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)對對應(yīng)海上風(fēng)電場接入方案進(jìn)行比較,獲取最優(yōu)的海上風(fēng)電場接入方案并輸出的步驟,包括以下步驟:

      對各初步選擇接入方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較,得到對應(yīng)方案的投資方案年費(fèi)用,具體為

      <mrow> <mi>N</mi> <mi>F</mi> <mo>=</mo> <mi>Z</mi> <mo>&lsqb;</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>r</mi> <mn>0</mn> </msub> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msub> <mi>r</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>n</mi> </msup> </mrow> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msub> <mi>r</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>n</mi> </msup> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mfrac> <mo>&rsqb;</mo> <mo>+</mo> <mi>U</mi> <mo>+</mo> <mi>R</mi> </mrow>

      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;

      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)電場接入方案輸出。

      6.一種海上風(fēng)電場接入方案形成系統(tǒng),其特征在于,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)生成多個海上風(fēng)電場接入方案;

      技術(shù)性指標(biāo)獲取模塊,用于獲取各所述海上風(fēng)電場接入方案中海上風(fēng)電場功率接入目標(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)電場接入方案,設(shè)計(jì)海上風(fēng)電場的拓?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)電場的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù)計(jì)算得到對應(yīng)海上風(fēng)電場接入方案的經(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)對對應(yīng)海上風(fēng)電場接入方案進(jìn)行比較,獲取最優(yōu)的海上風(fēng)電場接入方案并輸出。

      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的海上風(fēng)電場接入方案形成系統(tǒng),其特征在于,所述技術(shù)性指標(biāo)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;所述預(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)。

      8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的海上風(fēng)電場接入方案形成系統(tǒng),其特征在于,所述接入方案生成模塊包括:

      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)所述預(yù)期負(fù)荷缺額設(shè)置海上風(fēng)電場裝機(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、接入線路回數(shù)和接入電壓等級,生成多個海上風(fēng)電場接入方案。

      9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的海上風(fēng)電場接入方案形成系統(tǒng),其特征在于,所述經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算模塊包括:

      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)電場接入方案,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,設(shè)計(jì)海上風(fēng)電場主接線形式及輸電電壓等級,得到海上風(fēng)電場的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并確定設(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)所述海上風(fēng)電場的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備可靠性參數(shù),計(jì)算海上風(fēng)電場可靠性指標(biāo)年缺發(fā)電量,并將所述可靠性指標(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,作為所述經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。

      10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的海上風(fēng)電場接入方案形成系統(tǒng),其特征在于,所述最優(yōu)方案輸出模塊包括:

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

      <mrow> <mi>N</mi> <mi>F</mi> <mo>=</mo> <mi>Z</mi> <mo>&lsqb;</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>r</mi> <mn>0</mn> </msub> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msub> <mi>r</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>n</mi> </msup> </mrow> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <msub> <mi>r</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>n</mi> </msup> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mfrac> <mo>&rsqb;</mo> <mo>+</mo> <mi>U</mi> <mo>+</mo> <mi>R</mi> </mrow>

      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)電場接入方案輸出。

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