一种风电场集电线路方案优选方法与流程

技术特征：

1.一种风电场集电线路方案优选方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1，分别计算电缆集电线路和架空集电线路的总造价成本；

电缆集电线路总造价成本＝电缆集电线路材料费用+电缆集电线路敷设费用+电缆集电线路耗损年金现值；

架空集电线路总造价成本＝架空集电线路材料费用+架空集电线路敷设费用+架空集电线路耗损年金现值；

步骤2，将电缆集电线路总造价成本加上架空集电线路总造价成本，得到集电线路总造价成本；

步骤3，对电缆集电线路和架空集电线路的长度进行修改组合，获得多个集电线路总造价成本，选择集电线路总造价成本最小的为最优方案。

2.根据权利要求1所述的一种风电场集电线路方案优选方法，其特征在于：电缆集电线路材料费用的计算公式为，

其中，E_电缆材料为电缆集电线路材料费用，L₁、L₂、…、L_n为电缆集电线路中各规格电缆的长度，M₁、M₂、…、M_n为各规格电缆的单位长度价格，j∈[1,n]，j为整数。

3.根据权利要求1所述的一种风电场集电线路方案优选方法，其特征在于：电缆集电线路敷设费用的计算公式为，

E_电缆敷设＝F₁·S₁+F₁·Z₁

其中，E_电缆敷设为电缆集电线路敷设费用，F₁为电缆直埋敷设临时占地面积长度，S₁为电缆单位长度直埋敷设施工费用，Z₁为单位面积临时征地费用。

4.根据权利要求1所述的一种风电场集电线路方案优选方法，其特征在于：电缆集电线路耗损年金现值的计算公式为，

P_j＝Q_j·D·[1-1/(1+i)^m]/i

其中，P_电缆耗损为电缆集电线路耗损年金现值，P_j为第j种规格电缆的耗损年金现值，Q_j为第j种规格电缆每年电能损耗，D为风电场上网电价，i为折现率，m为折年限；

Q_j＝ΔQ_j+Q_j′

ΔQ_j＝3·I²·R_j·T·10^-3

Q_j′＝U²·ω·c₀·L_j·tanδ·24·10^-3

其中，ΔQ_j为第j种规格电缆电阻电能损耗，Q_j′为第j种规格电缆介质电能损耗，I为电缆满负荷下的电流值，R_j为第j种规格电缆的电阻值，L_j为第j种规格电缆的长度，T为风电场等效发电小时数；U为电缆的工作电压，ω为角频率，c₀为电缆每相的工作电容，tanδ为电缆绝缘介质损失角δ的正切值；

R_j＝R₂₀·(1+β₁+β₂)·L_j

β₁＝0.2·(I/I_xy)²

β₂＝α·(T_av-20)

其中，R₂₀为电缆在20摄氏度时的电阻，β₁为电缆温升对电缆电阻的修正系数，β₂为周围空气温度对电缆电阻的修正系数，α为电缆电阻的温度系数，T_av为代表日或计算周期的平均气温，I_xy为周围空气温度为20℃时，电缆达到容许温度时的容许持续电流。

5.根据权利要求1所述的一种风电场集电线路方案优选方法，其特征在于：架空集电线路材料费用的计算公式为，

其中，E_{架空线材料}为架空集电线路材料费用，J₁、J₂、…、J_K为架空集电线路中各种架空线的长度，C₁、C₂、…、C_K为各种架空线单位长度价格概算值，k∈[1,K]，k为整数。

6.根据权利要求1所述的一种风电场集电线路方案优选方法，其特征在于：架空集电线路敷设费用的计算公式为，

E_{架空线敷设}＝F₂·Z₂+JS₂

其中，F₂为杆塔占地面积，Z₂为单位面积永久征地费用，S₂为单位长度架空架空线的费用，J为架空集电线长度。

7.根据权利要求1所述的一种风电场集电线路方案优选方法，其特征在于：架空集电线路耗损年金现值的计算公式为，

P_k＝Q_k·D·[1-1/(1+i)^m]/i

其中，P_{架空线耗损}为架空集电线路耗损年金现值，P_k为第k种架空线的耗损年金现值，Q_k为第k种架空线每年电阻电能损耗；

Q_k＝3·I′²·R_k·T·10^-3

其中，I′为架空线满负荷下的电流值，R_k为第k种架空线的电阻值；

R_k＝R′₂₀·(1+β′₁+β′₂)·J_k

β₁′＝0.2·(I′/I′_xy)²

β₂′＝α′·(T_av-20)

其中，R′₂₀为架空线在20摄氏度时的电阻，β′₁为架空线温升对架空线电阻的修正系数，β′₂为周围空气温度对架空线电阻的修正系数，α′为架空线电阻的温度系数，I′_xy为周围空气温度为20℃时，架空线达到容许温度时的容许持续电流。