(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211502819.9 (22)申请日 2022.11.29 (71)申请人 东南大学溧阳研究院 地址 213300 江苏省常州市溧阳市昆仑街 道泓口路218号A幢428室 （江苏中关村 科技产业园内） (72)发明人 周浩然　周吉　钱俊良　 (74)专利代理 机构 南京众联专利代理有限公司 32206 专利代理师 杜静静 (51)Int.Cl. H02J 3/00(2006.01) H02J 3/48(2006.01) H02J 3/50(2006.01) G06F 30/25(2020.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 113/06(2020.01) (54)发明名称 一种海上风电场黑启动服务成本综合优化 方法 (57)摘要 本发明公开了一种海上风电场黑启动服务 成本综合优化方法， 属于电力市场建设规划领 域， 包括以下步骤： 步骤1、 根据当下电力市场交 易机制， 结合海上风电场特点， 构建黑启动市场 电价竞价模型； 步骤2、 考虑海底电缆传输的大量 无功需求， 构建海上风电场黑启动服务无功成本 模型； 步骤3、 考虑黑启动过程辅助装置的建造维 护成本以及风电场主设备的损耗， 建立设备成本 模型； 步骤4、 设计目标优化函数， 采用粒子群算 法进行迭代 求解， 实现海上风电场承接黑启动服 务综合成本最低； 该海上风电场黑启动服务成本 综合优化方法， 在未来电力市场逐步完善的背景 下， 将成为国内利用海上风电资源承接黑启动服 务的尝试， 有效降低了服 务成本。 权利要求书4页 说明书8页 附图3页 CN 115528690 A 2022.12.27 CN 115528690 A 1.一种海上风电场黑启动服 务成本综合优化方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤1、 根据当下电力市场交易机制， 结合海上风电场特点， 构建黑启动市场电价竞价 模型； 步骤2、 考虑海底电缆传输的大量无功需求， 构建海上风电场黑启动服务无功成本模 型； 步骤3、 考虑黑启动过程辅助装置的建造维护成本以及风电场主设备的损耗， 建立设备 成本模型； 步骤4、 设计目标优化函数， 采用粒子群算法进行迭代求解， 实现海上风电场承接黑启 动服务综合成本最低。 2.根据权利要求1所述的一种 海上风电场 黑启动服务成本综合优化方法， 其特征在于： 步骤1中， 依据当前电力市场交易机制， 目标为满足海上风电场附近负荷需求， 建立市场竞 价模型； 其中， 以购电成本最小为目标： ， 式中： 为 时刻节点 处海上风电场报价； 为 时刻节点 处海上风电场竞 标出力； 为 时刻节点 处常规发电机组报价； 为 时刻节点 处常规发电机组 竞标出力； 当前电力市场时间集 合， 为常规发电机组节点 集合； 其中海上风电场的市场报价均以常规发电机组最低报价进行设定， 以促进风电渗透率 的提高。 3.根据权利要求2所述的一种 海上风电场 黑启动服务成本综合优化方法， 其特征在于： 常规发电机组， 其常规出力约束和爬坡约束方程： ， 式中： 为节点 处常规发电机组最小出力； 为节点 处 时刻常规发电 机组出力； 为节点 处常规发电机组最大出力； 为节点 处常规发电机 组下爬坡速率； 为节点 处常规发电机组上爬坡速率。 4.根据权利要求1所述的一种 海上风电场 黑启动服务成本综合优化方法， 其特征在于： 步骤2中， 考虑海底电缆传输的大量无功需求， 构建海上风电场黑启动服务无功成本模型， 其中考虑有功网损、 柴油发电机无功折算费用以及双馈风机无功折算费用， 对于柴油发电权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115528690 A 2机无功折 算费用， 其表达式为： ， 式中： 为不同的柴油发电机边界无功价格； 为柴油发电机有功出力边界价格； 为柴油发电机黑启动过程输出的无功功率； 为柴油发电机因增发无功而减少 的有功输出。 5.根据权利要求4所述的一种 海上风电场 黑启动服务成本综合优化方法， 其特征在于： 对于双馈风机无功折 算费用， 其表达式为： ， 式中： 为不同的双馈风机边界无功价格； 为双馈风机有功出力边界价格； 为双馈风机黑启动过程输出的无功 功率； 为双馈风机因增发无功而减少的有功输出。 6.根据权利要求1所述的一种 海上风电场 黑启动服务成本综合优化方法， 其特征在于： 步骤3中， 考虑黑启动过程辅助装置的建造维护成本以及风电场主设备的损耗， 建立设备成 本模型， 其表达式为： ， 式中： 分别为黑启 动设备折旧费和对应黑启 动分配系数； 分别为 黑启动设备运行维护费用和对应黑启 动分配系数； 分别为黑启动管理和行政费 用和对应黑启动分配系数； 分别为黑启动相关税费和对应黑启动分配系数。 7.根据权利要求1所述的一种 海上风电场 黑启动服务成本综合优化方法， 其特征在于： 步骤4中， 设计目标优化函数， 采用粒子群算法进行迭代求解， 实现海上风电场承接黑启动 服务综合成本最低， 其中优化目标函数为： ， 式中： 为双馈风机有功出力边界价格； 为有功网损； 为双馈风机无功折权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115528690 A 3