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1、《自动化与仪器仪表》2017年第2期(总第208期)*基于改进聚类算法的光伏电站电缆优化布置11211王敏,王鹤梅,蒋克勇,耿照江,许建(1.河海大学能源与电气学院江苏南京,211100)(2.安徽省电力设计院安徽合肥,230601)摘要:在新能源发电大力发展的背景下,光伏产业得到了迅速发展。然而,居高不下的光伏电站建设成本一直是光伏产业发展亟待解决的问题之一,因此研究如何降低光伏电站的建设成本具有重要的意义。本文从光伏电站集电箱和电缆布局设计着手,基于K-medoids—免疫克隆聚类算法(KICCA),结合
2、光伏阵列分布和接线特点对算法进行改进,实现光伏电站电缆布线优化。算例结果表明该方法可以优化光伏电站布局、有效减少电缆使用量,从而降低光伏电站的投资建设和运行成本,因此避免了大型光伏电站集电箱和电缆布局的盲目性,提高了设计人员的工作效率,为光伏电站设计提供快速有效的设计工具。关键词:光伏发电;电缆布局;改进KICCA聚类算法中图分类号:TP311.13文献标识码:ADOI编码:10.14016/j.cnki.1001-9227.2017.02.149Abstract:Withthevigorousdevelop
3、mentofnewenergygeneration,thephotovoltaicindustryhasbeenrapidlydeveloped.However,thehighcostofPVpowerstationconstructionisoneofproblemsurgentlytobesolvedinPVindustry.ThereforehowtodecreasethecostofPVpowerstationconstructionisofgreatimportance.Thepapersetabo
4、utfromcollectionboxandcablelayoutofPVpowerstation,usingK-medoidsandImmuneClonalClusteringAlgorithmcombinedwithphotovoltaicarraylayoutandconnectionmodeforoptimizationofPVpowerstationdesign.TheresultsshowthatthemethodcanoptimizePVpowerstationlayout,effectivel
5、yreducethecableusageanddecreasethecostofPVpowerstationconstructionandoperation.Thereforeitwillavoidtheblindnessofcollectionboxandcablelayoutoflarge-scalePVpowerstation,improvingtheworkefficiencyofdesignerandprovidingfastandefficientdesigntoolforPVsystemdesi
6、gn.Keywords:PVgeneration;cablelayout;improvedKICCAclusteringalgorithm价的影响,且减少电缆用量还能有效地降低线路上的功率0引言损耗,提高光伏电站的发电效率。目前实际的光伏电站建在能源危机和环境恶化的背景下,世界各国把开发利设中,多级汇流电缆的连接设计并没有明确的指导准则,用可持续的清洁能源作为未来的发展战略,以电力为中心光伏电站内各汇流区的划分主要还是依赖于工程师的设[1][4]的绿色低碳能源的发展趋势愈加明显。其中,太阳能因计经验和人工计算
7、,缺乏严格的设计优化。其清洁安全、蕴藏量巨大及潜在的经济价值等独特优势,本文对光伏区域内的光伏阵列进行优化分组,合理布[2]在全球范围内广受青睐。近年来,太阳能光伏发电发展置汇流箱和逆变器的位置,实现光伏阵列到汇流箱,汇流迅速,根据国际能源署光伏电力系统项目的统计数据表箱到逆变器的两级电缆的优化。聚类分析作为一种典型明,2015年全球光伏新增装机容量为50GW,累计装机容的组合优化问题,在诸多实际应用领域都有广泛的应用,量达到227GW,中国以43GW的累计装机容量成为全球是数据挖掘领域重要的组成部分[9-1
8、3]。本文把光伏电站光伏发电装机容量最大的国家。的多级汇流问题转化为数据的分组聚类,以K-medoids聚随着光伏产业的不断发展,技术日趋成熟,政府相关类算法为基础,结合免疫克隆算法克服K-medoids算法自政策的大力支持,光伏发电产业取得了巨大的发展,光伏身的缺陷,根据实际光伏阵列分布和电缆接线特点,从初[3]电站建设成本较前几年已大大降低,但仍有下降空间。始聚类、搜索方式、二次聚的角度对K-m
