海上风电场集电系统开关配置最优化及可靠性评估

作者：王邦彦; ***; 宁联辉^*

来源：供用电, 2021, 38(04): 43-51.

DOI：10.19421/j.cnki.1006-6357.2021.04.008

• 海上风电
• 集电系统
• 开关最优配置
• 0-1规划
• 可靠性分析

海上风电场集电系统中的海缆修复困难,需要在电缆两端增设开关以减少停运的影响。研究了此开关最优配置问题。首先,考虑了风电场中自动断路器和隔离开关的所有可能配置方案,构建了开关配置布尔变量,得到了包含发电量损失成本和设备成本的全项目周期效益现值表达式。其次,根据链形拓扑的特点,提出并证明了链形拓扑集电系统中电缆远离母线侧不应配置开关的规律,减少了决策变量的数目。引入辅助变量使约束条件线性化,使模型成为标准0-1规划模型。随后利用求解器进行了算例分析,所得结果的综合效益较工程方案提升了4.2%。最终,对影响因素进行了灵敏度分析,指出了开关价格与故障定位时间的变动是对于综合效益影响很小的因素,并基于解析法对最终设计方案进行了可靠性评估。该研究对于集电系统的规划具有一定的指导作用。

• 单位
  西安交通大学; 电力设备电气绝缘国家重点实验室