考虑多升压站与障碍区的海上风电场集电系统拓扑优化

集电系统作为海上风电场的重要组成部分，其内部海缆的选型与网络连接直接影响到其运行经济性。针对海上风电场集电系统拓扑经济优化问题，为获取兼顾工程实际性和经济性的拓扑结构，首先对集电系统中海缆的避障、升压站的进线限制和海缆交叉规避进行了分析，并针对含多升压站和障碍区的集电系统拓扑优化问题，提出了求解最小拓扑生成树的改进prim算法，平衡了各进线集合的风机数量，从而保证了海缆选型的有效性。在此基础上，以总经济成本最小为目标，提出了集电系统拓扑经济优化模型。鉴于模型的非线性与高度复杂性，将原模型转化为含经济优化模型和拓扑优化模型的双层优化模型，模型采用遗传算法和改进prim算法进行迭代求解。以汕头海域深水海上风电场实际项目为例进行验证分析，结果表明：该方法能有效求解含多升压站和障碍区的集电系统拓扑优化问题，优化结果在海缆总长度和总经济成本方面分别较现有方法下降了9.91%和9.04%,算法的求解精度得到了提升。