2023.7.11

基于多类型风电机组和避障电缆网络的三维海上风电场布局优化同步方法。 1.尾流损失模型是一个三维模型，并考虑了不同类型风机的轮毂高度。2.建立同时优化风机位置和电缆的数学模型。该模型包括海上多类型风电场的优化布局、考虑海底地形的三维海底电缆网络拓扑以及同时考虑多个障碍区的给定海域风电场选址。外层优化的WT阵列的位置和WT的相对位置，海上变电站和陆上变电站，考虑投资，运营成本和功率损耗的最大的年度经济效益。内层模型以最短长度、发电量和功率损耗为目标优化电缆网络。3.优化算法。（1）通过GA找到的解决方案被用作IACO的可行初始解。为了得到满足外层模型中的距离约束的解，使用惩罚函数BPV(X)来排除在演化中不能满足约束的解。（2）内层算法：包括用于LP模型的Matlab中的LP求解器和用于最小生成树(MST)问题的Kruskal算法。对于LP求解器，应用对偶单纯形法。根据内层算法对整个电缆网络进行优化的结果，得到每条边上的电缆类型和数量。4.实验验证。（1）算法比较，GA、ACO和GA-ACO优化的适应度相近，GA-IACO优化的适应度最好。（2）不同目标函数的比较。考虑了发电、电缆成本和能量损耗等问题，获得了最多的年收益。（3）对不同空间维度的优化结果进行了比较，果海底起伏严重，3D优化将变得更加实用。（4）考虑不同类型的WT，以及阵列电缆面积的站点优化。在总装机容量相同的情况下，安装额定功率较大的风电机组更有利于风电场的盈利。同时优化WT阵列区域和WT的位置，从而减小障碍区域对布局的影响，会获得更好的收益。（5）在总额定容量相同的情况下，对不同类型机数量的比例及其对海上风电场总收益的影响进行了敏感性分析。在总装机容量相同的情况下，单个WT的额定功率越大，投资、安装和运行的单位成本越低。