基于改進遺傳算法的海上風電場集電系統(tǒng)拓撲優(yōu)化

2019-01-17 10:22:35 大云網(wǎng)　點擊量：評論 (0)

汪惟源1，喬穎2，竇飛1，楊林1，張宇精2 1 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司，江蘇南京210008;2 清華大學電機工程與應用電子技術系，北京100084收稿

汪惟源1，喬穎2，竇飛1，楊林1，張宇精2

1.國網(wǎng)江蘇省電力有限公司，江蘇南京210008;

2.清華大學電機工程與應用電子技術系，北京100084

收稿日期:2018年6月15日 2018年9月11日 2019年1月14日修回日期: 發(fā)布日期:

作者簡介:汪惟源（1975-），男，高級工程師，從事電網(wǎng)規(guī)劃研究，電網(wǎng)項目前期管理工作，電子信箱：wangwy@js.sgcc.com.cn

基金資助:國家自然科學基金智能電網(wǎng)聯(lián)合基金（高比例可再生能源未來電網(wǎng)的源網(wǎng)協(xié)調(diào)一體化規(guī)劃基礎理論與關鍵，U1766201）;國家電網(wǎng)公司科技項目（大型海上風電基地風資源開發(fā)評估及源 - 網(wǎng) - 荷協(xié)調(diào)運營策略關鍵技術研究，52100116001W）。

摘要：海上風電的集電系統(tǒng)的投資成本占比高，對集電系統(tǒng)的拓撲進行優(yōu)化對降低固定投資有重要意義集電系統(tǒng)的拓撲優(yōu)化問題可轉(zhuǎn)化成一個動態(tài)變權(quán)的最小生成樹問題，由于邊權(quán)變化與拓撲優(yōu)化相互耦合，無法用傳統(tǒng)的生成樹方法求解。采用改進的遺傳算法，通過優(yōu)選初始種群，采用鏈表式編碼，精英選擇算子的環(huán)節(jié)改進，既提高了算法效率，又可處理海纜不可交叉等復雜約束。算例表明優(yōu)化算法具有較好的尋優(yōu)性和收斂性。

關鍵詞：海上風電，集電系統(tǒng)，拓撲優(yōu)化，遺傳算法

抽象：海上風電場收集系統(tǒng)的成本占風電場總投資的很大比例，因此對收集系統(tǒng)進行拓撲優(yōu)化以降低固定投資具有重要意義。拓撲優(yōu)化問題可以建模為具有動態(tài)邊緣權(quán)重的最小生成樹問題。由于邊緣權(quán)重與拓撲優(yōu)化相結(jié)合，因此傳統(tǒng)方法無法解決。通過改進初始種群選擇，使用鏈表編碼和精英遺傳算子，本文采用改進的遺傳算法，不僅可以提高算法的效率，而且可以更好地解決非交叉海洋電纜的復雜約束問題。

關鍵詞：海上風電，集熱系統(tǒng)，拓撲優(yōu)化，遺傳算法

中圖分類號：TM726.4