一种风电场集电线路规划方法与流程

专利2026-08-03  6


本发明涉及一种风电场集电线路规划方法,属于集电线路规划。


背景技术:

1、风能作为一种清洁的可再生能源,在全球能源结构中占据重要地位。在风电场的设计和建设过程中,集电线路的规划是一项关键任务,它直接影响到风电场的运行效率和投资回报率。然而,传统的风电场集电线路规划方法主要依赖于经验和假设,缺乏科学的计算方法和精确的设计工具。这种方法通常需要投入大量的人力物力,线路规划效率低下,而且由于缺乏精确的计算和设计,可能会导致线路布局不合理,线路投资、运维成本过高等问题。因此,如何科学、高效地对风电场集电线路进行规划,是当前风电场设计和建设的重要问题。


技术实现思路

1、本发明提供了一种风电场集电线路规划方法,能够解决现有规划方法效率低下,规划结果不合理的问题。

2、本发明提供了一种风电场集电线路规划方法,所述方法包括:

3、s1、根据风电场中升压站和多个风机的位置信息,随机确定直接连接所述升压站的第一风机;

4、s2、以所述第一风机为起点,按照预设控制条件串联剩余风机,得到依次连接所述升压站与多个风机的集电线路;所述预设控制条件为所述升压站与所述第一风机之间的连接线路、以及所有风机之间的连接线路均互不交叉,且每两个风机之间的连接线路满足预设转角条件和预设长度条件;

5、s3、按照预设次数重复执行步骤s1和s2,得到多条集电线路,将长度最短的集电线路确定为最优集电线路。

6、可选地,所述s2具体为:

7、s21、根据所述预设控制条件从剩余风机中确定下一连接风机;

8、s22、重复执行步骤s21,以确定出所有剩余风机的连接顺序,并以所述第一风机为起点,按照所述连接顺序串联所有剩余风机,得到依次连接所述升压站与多个风机的集电线路。

9、可选地,所述s21具体为:

10、确定剩余风机中每个风机与上一连接风机之间的连接线路的线路距离、线路转角,以及所有连接线路的交叉情况;

11、将没有线路交叉、且所述线路转角满足预设转角条件的连接线路中的最短线路对应的风机作为下一连接风机。

12、可选地,确定所有连接线路的交叉情况的方法为跨立实验。

13、可选地,在所述s1之前,所述方法还包括:

14、根据所述升压站、多个风机的位置信息和工作参数,以及输电线的工作参数,对所述风电场进行分区,形成多个子区域;

15、相应地,所述s1中的风机为所述子区域中的风机。

16、可选地,所述根据所述升压站、多个风机的位置信息和工作参数,以及输电线的工作参数,对所述风电场进行分区,形成多个子区域,具体为:

17、根据所述升压站和多个风机的位置信息,在水平面内建立以所述升压站为极点的极坐标系,确定每个风机在所述极坐标系中的极坐标;

18、根据每个风机的极坐标和工作参数、以及输电线的工作参数,对所述风电场进行扇形分区,形成多个子区域。

19、可选地,所述输电线的工作参数为输电线的额定载流量;所述风机的工作参数为风机的输出电流。

20、可选地,所述根据每个风机的极坐标和工作参数、以及输电线的工作参数,对所述风电场进行扇形分区,形成多个子区域,具体为:

21、以所述升压站为中心点,根据每个风机的极坐标和预设规则对所述风电场进行扇形分区,形成多个子区域;所述预设规则为每个子区域中所有风机的输出电流的和值小于或等于所述输电线的额定载流量,且所述和值与相邻子区域中任一风机的输出电流之和大于所述输电线的额定载流量。

22、可选地,在所述s3之后,所述方法还包括:

23、根据相邻子区域的风机分布情况,调整每个子区域的最优集电线路。

24、可选地,随机确定直接连接所述升压站的第一风机的方法为轮盘赌算法。

25、本发明能产生的有益效果包括:

26、本发明根据风电场中升压站和风机的位置信息,以线路交叉情况、线路长度和线路转角为控制条件计算集电线路的路径,并从多次计算结果中选取最短的路径作为最优集电线路,实现根据风电场的地理环境和风机布局灵活规划集电线路,并得到科学合理的规划结果,从而显著提高线路规划的精准性、可靠性和规划效率,有效降低电能输送过程中的能量损失。



技术特征:

1.一种风电场集电线路规划方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述s2具体为:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述s21具体为:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,确定所有连接线路的交叉情况的方法为跨立实验。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述s1之前,所述方法还包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述升压站、多个风机的位置信息和工作参数,以及输电线的工作参数,对所述风电场进行分区,形成多个子区域,具体为:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述输电线的工作参数为输电线的额定载流量;所述风机的工作参数为风机的输出电流。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据每个风机的极坐标和工作参数、以及输电线的工作参数,对所述风电场进行扇形分区,形成多个子区域,具体为:

9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述s3之后,所述方法还包括:

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,随机确定直接连接所述升压站的第一风机的方法为轮盘赌算法。


技术总结
本发明公开了一种风电场集电线路规划方法,属于集电线路规划技术领域,能够解决现有规划方法效率低下,规划结果不合理的问题。所述方法包括:S1、根据风电场中升压站和多个风机的位置信息,随机确定直接连接升压站的第一风机;S2、以第一风机为起点,按照预设控制条件串联剩余风机,得到依次连接升压站与多个风机的集电线路;预设控制条件为升压站与第一风机之间的连接线路、以及所有风机之间的连接线路均互不交叉,且每两个风机之间的连接线路满足预设转角条件和预设长度条件;S3、按照预设次数重复执行步骤S1和S2,得到多条集电线路,将长度最短的集电线路确定为最优集电线路。本发明用于规划风电场集电线路。

技术研发人员:何勇,杨党锋,刘晓东,李梦,刘家乐,白雪,郭智鸿,张航宇,苏桐桐,窦文涛
受保护的技术使用者:中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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