大规模海上风电场集电系统优化与并网特性

代表性研究成果名称

成果类型

主要完成人

符杨*

本室固定是否人员参加数保密

8

否

大规模海上风电场集电系统优化与并网特性分析

应用基础研究

风力发电作为目前发展最快、技术最成熟的新型、清洁能源，已经成为世界各国解决能源与环境问题有效而重要的手段。尤其在日本核事故之后，风电作为安全、有效的新能源更是受到了特别的关注，也带来了\"陆海风电\"双重发展的新局面。海上风电具有风资源更稳定、更适合大规模开发等优点，同时又具有投资成本高昂、可靠性差的不足。为了降低海上风电场的投资成本、提高风电场运行的可靠性，本成果依托国内首个大型海上风电项目“上海东海大桥10万千瓦海上风电示范项目”，提供规划和并网方面的技术支持，开展了海上风电场集电系统与并网分析方面的研究工作，获得了软件登记与专利授权4项。成果的主要内容包括：1、有效地构建了海上风电场集电系统优化的数学模型。创新地采用结构化分析方法，对海上风电场集电系统成本主要构成部分、影响因素及其相互关系进行分析；提出了以风资源状况、集电系统拓扑和风机可用率为特征的海上风电场可靠性分析方法和指标；在考虑了海上集电电缆选型和布置的特殊约束的条件下，有效地构造了反映海上风电场集电系统成本构成多样、约束条件复杂的优化模型。2、首次建立了海上风电场集电系统优化求解的理论和方法。创新性地将问题分解为离散变量函数最优求解和网络拓扑优化两个方面；利用超网络理论实现网络拓扑信息的高效描述和求解；设计集电网络关键特征在遗传算法框架下的编码方式，利用方案遗传各代间良好的继承性用于离散变量优化。3、定量地实现了东海大桥海上风电场并网影响的仿真分析。以东海大桥海上风电场为基础，全面地构建了具有一定通用性的风电机组和电网模型，在基于海上风电场多种运行方式的静态电压特性分析的基础上，确定了风电并网容量的限值和合理运行方式；通过构建暂态条件下风电机组的详细模型，获得了风电机组的短路电流特性，为进行集电系统规划提供依据。注：限填评估期限内的代表性研究成果。（限5项，每项成果800字以内，且分开单独填写）

代表性研究成果五佐证清单（限20项以内）

序号成果类型

成果名称

完成人

简要说明

1论文

Analysis of probabilistic optimal power flow taking account of

the variation of load power.Li Xue(研), LiYuzeng, 张少华IEEE Transactions on Power Systems 23(3): 992-999（SCI：331SF） 影响因子:0.951