海上风电场一次系统的处理方法、装置、服务器和介质与流程

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种海上风电场一次系统的处理方法、装置、服务器和介质。

背景技术

由于海上风电资源丰富、风速稳定，且海上风电机组距离海岸较远，可以大规模开发、进行大型化的机组制造，而不会造成较大的视觉干扰，因此海上风电是近年来电力系统的一个热门发展方向。

目前海上风电场的一次设计优化技术比较匮乏。许多海上风电场仍采用传统陆上风电场的设计规则进行一次电气设计，这样不能很好地针对海上风电场的特点进行电气设计，无法对海上风电场设备资源进行最佳配置，也无法最大程度对风力资源进行利用，从而造成资源浪费。

因此，如何根据海上风电场的电气特征，针对性地对海上风电场的一次系统进行设计是目前亟需解决的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种海上风电场一次系统的处理方法、装置、服务器和介质，能够根据海上风电场的电气特征，针对性地对海上风电场的一次系统进行设计处理。

一种海上风电场一次系统的处理方法，包括：获取海上风电场的第一电气数据；根据预设的数据处理规则，对第一电气数据进行处理，生成第二电气数据；根据第二电气数据对海上风电场的一次系统进行电气设计处理。

上述方法通过预设数据处理规则对第一电气数据处理得到第二电气数据，根据第二电气数据对海上风电场的一次系统进行电气设计处理，使得海上风电场一次系统的电气设计更为准确、有效。

一种海上风电场一次系统的处理装置，装置包括：获取模块，用于获取海上风电场的第一电气数据；第一处理模块，用于根据预设的数据处理规则，对第一电气数据进行处理，生成第二电气数据；第二处理模块，用于根据第二电气数据对海上风电场的一次系统进行电气处理。

在其中一个实施例中，第一电气数据包括风机布局参数、风场参数及升压站参数；第一处理模块包括综合处理单元，用于根据预设的数据处理规则，对风机布局参数、风场参数及升压站参数进行处理，生成集电系统拓扑数据、海上升压站选址数据及高压输电系统处理数据。

一种服务器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述任意一项方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项方法的步骤。

附图说明

图1为本发明一实施例的海上风电场一次系统的处理方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例的潮流计算方法的流程示意图；

图3为本发明一实施例的生成无功补偿数据的流程示意图；

图4为本发明一实施例的无功补偿装置的补偿点的配置示意图；

图5为本发明一实施例的生成应急电源容量数据的流程示意图；

图6为本发明一实施例的海上风电场一次系统的处理装置的结构示意图；

图7为本发明一实施例的服务器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种海上风电场一次系统的处理方法，该方法具体包括以下步骤：

s120，获取海上风电场的第一电气数据。

具体地，第一电气数据为一次参数，即海上风电场的一次设备的电气数据。第一电气数据可以是一组或多组数据，例如，第一电气数据包括但不限于：海上风电场的风机布局数据、风场基本信息数据、升压站参数等至少一种。

其中，第一电气数据由现场直接采集得到，或者从数据库或其他设备获取得到。

s140，根据预设的数据处理规则，对第一电气数据进行处理，生成第二电气数据。

本步骤中，根据预设的数据处理规则，可以对一组第一电气数据进行处理，生成一组或多组第二电气数据；或者，也可以对多组第一电气数据进行处理，生成一组或多组第二电气数据。

其中预设的数据处理规则包括一个或多个子规则。例如，预设的数据处理规则包括集电系统、海上升压站及高压输电系统的综合处理规则，电气主接线优化设计规则，潮流计算规则，短路计算规则，无功补偿优化设计规则，柴油机容量计算规则，防雷接地计算规则等至少一种。

例如，该预设规则为海上风电场电气一次设计的规范和标准，这样，使得获得的第二电气数据能够符合海上风电场电气一次设计的规范和标准。

s160，根据第二电气数据对海上风电场的一次系统进行电气设计处理。

其中，一次系统指的是由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或进行其他生产过程的系统。例如，一次系统包括风机、发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等一次设备。对一次系统的电器设计处理，包括对一次设备的选址、选型、布置、接线等至少一种进行设计，涉及到电力系统短路电流的计算、负荷计算、发电厂变电站或者输电线路/电力电缆的征地和路径等一种或多种过程。

例如，本步骤根据生成的第二参数，对海上风电场的一次系统的电气设计处理，包括对海上风电场的集电系统的拓扑优化处理，海上升压站的选址，高压输电系统的优化处理，海上升压站的主接线处理和场用电电气的主接线处理，无功补偿处理等至少一种。

上述实施例中，通过预设的数据处理规则对第一电气数据处理得到第二电气数据，根据第二电气数据对海上风电场的一次系统进行电气设计处理，使得海上风电场一次系统的电气设计更为准确、有效。

在一个实施例中，第一电气数据包括风机布局参数、风场参数及升压站参数；上述的步骤s140包括：根据预设的数据处理规则，对风机布局参数、风场参数及升压站参数进行处理，生成集电系统拓扑数据、海上升压站选址数据及高压输电系统处理数据。

其中，风场参数和升压站参数分别体现风场基本信息和接入系统的升压站的基本信息。本步骤中，综合考虑风场风机布局、风场基本信息和升压站基本信息之间的相互影响，生成第二电气数据，第二电气数据包括集电系统拓扑数据、海上升压站选址数据及高压输电系统处理数据，实现对集电系统、海上升压站及高压输电系统进行综合优化设计。例如，第二电气数据包括集电系统拓扑优化报告、海上升压站选址图以及高压输电系统方案优化设计报告。又如，集电系统拓扑优化报告包括35kv集电线路路径、线路型号及长度，海上升压站选址图包括陆上集控中心以及海上升压站的位置，高压输电系统方案优化设计报告包括海底电缆路径、线路型号及长度。

相应地，步骤s160包括，根据集电系统拓扑数据、海上升压站选址数据及高压输电系统处理数据，分别对海上风电场的一次系统进行集电系统拓扑优化处理、海上升压站选址处理以及高压输电系统优化处理。

在一个实施例中，预设的数据处理规则包括集电系统的拓扑优化算法和输电系统优化算法。集电系统的拓扑优化算法的实质是寻找满足一定经济性和可靠性指标下的最优拓扑连接方案。输电系统的优化算法则在二维空间内进行最优路径的搜索，需要对搜索空间进行离散化。例如通过网格化来实现连续空间的离散化，将障碍物信息和高权重区域的信息分别赋给每一个网格，在网格上运行带权重的最短路径算法，可以得到在当前网格化方式下最优的一条路径。又如联合优化采用粒子群算法，适应值由集电系统的经济性指标和可靠性指标共同组成。当迭代达到一定次数或适应值在可接受范围内时停止迭代，输出最后的粒子位置，即海上升压站的最优位置。

在一个实施例中，上述步骤s140包括：根据预设的数据处理规则，对第一电气数据进行处理，生成海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据。

其中，第一电气数据包括升压站参数、集电系统设计数据及高压输电系统设计数据。本步骤中，根据预设的数据处理规则，对升压站参数、集电系统设计数据及高压输电系统设计数据进行处理，生成海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据。例如，根据接入系统升压站基本信息、集电系统设计方案、高压输电系统设计方案及场用电负荷信息，综合考虑技术指标和经济指标，通过计算确定最优海上升压站电气主接线方案和场用电电气主接线方案，并确定相关设备的选型。又如，根据生成海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据，提供至少两种备选的接线方案。根据技术指标和经济指标对至少两备选方案进行分析和比较，选定最合适的一种接入系统方案，最终确定最优的电气主接线方案。其中，技术指标包括设备数量、投资费用、功率损耗、电压损失程度、可靠性等；经济指标包括设备的总造价、征海费用等。

相应地，步骤s160包括，根据生成的海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据，对海上风电场的一次系统进行电气接线处理。

在一个实施例中，上述步骤s140还包括：根据预设的数据处理规则，对第一电气数据、海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据进行潮流计算处理，生成电缆压降数据。

其中，潮流计算可得到海上风电场电力系统在各种工况下的运行情况，用于分析风电场电力系统稳态运行情况。根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分运行状态，例如各母线的电压，各元件流过的功率及系统的功率损耗等。

在一个实施例中，根据风电场基本信息，集电系统参数、海上升压站参数、高压输电系统参数和电气主接线设计参数，经过数据预处理和潮流计算后输出电缆压降计算数据，该电缆压降计算数据可用于对海上风电场一次系统进行无功补偿优化设计。

在一个实施例中，步骤s140的潮流计算包括如下步骤：输入原始数据，其中原始数据包括风机参数、输电设备参数、升压变设备参数和集电系统和升压站接线方案的连接拓扑结构等。生成矩阵，具体地，按照拓扑结构，以线路、变压器阻抗与导纳的标幺值形式，生成母线阻抗矩阵、风机电源参数矩阵以及支路导纳矩阵。根据以上各矩阵进行潮流计算，生成潮流计算数据，该潮流计算数据包括各支路的功率分布、功率损耗，网络的总功率损耗以及各节点电压的幅值、相角。

在一个实施例中，本步骤中潮流计算可采用p-q分解法。

p-q分解法是牛顿-拉夫逊法潮流计算的一种简化方法，其利用了电力系统的一些特有的运行特性，对牛顿-拉夫逊法做了简化，能提高计算速度。

根据电力系统实际运行的如下特点：通常网络上的电抗远大于电阻，则系统母线电压幅值的微小变化对用功功率的改变影响很小。同样，母线电压相角的的改变对无功功率的影响较小。因此，采用p-q分解法，节点功率方程在用极坐标形式表示时可简化为：

p-q分解法将p、q分开来迭代计算，因此大大地减少了计算工作量。但是h、l在迭代过程中仍将不断变化，而且又都是不对称矩阵。为了进一步简化计算，一种实施方式是把上式中的系数矩阵简化成迭代过程中不变的对称矩阵。

在一般情况下线路两端的电压相角θij是不大的，因此可以认为：

cosθij≈1

gijsinθij＝bij

考虑到上述关系，可以得到：

hij＝uibijuj

lij＝uibijuj

节点的功率增量为：

p-q分解法以一个n-1阶和一个n-m-1阶线性方程组代替原有的2n-m-1阶线性方程组；将方程的系数矩阵b’和b”修正为对称常数矩阵，且在迭代过程中保持不变；p-q分解法具有线性收敛特性，与牛顿-拉夫逊法相比，当收敛到同样的精度时需要的迭代次数较多。

例如图2所示，采用p-q分解法进行潮流计算具体包括如下步骤：

s201，输入原始数据。

s202，生成矩阵b’和b”。

s203，设置pq节点电压初始值和各节点电压相角的初始值.

s204，置迭代计数n＝0，并设置kp＝1，kq＝1。

s205，计算不平衡有功功率。

s206，判断是否max{|δpi^k|}＜εp？是则转到步骤s207，否则转到步骤s216。

s207，解修正方程，并修正后电压相角。

s208，置kq＝1。

s209，计算不平衡无功功率。

s210，判断是否符合无功收敛条件，是则转到步骤s211，否则转到步骤s213。

s211，置kq＝0。

s212，判断是否kp＝0？是则执行步骤s215，否则执行步骤s214。

s213，解修正方程，求得修正后电压。

s214，置kp＝1，k＝k+1。

s215，计算平衡节点功率及全部线路功率并输出。

s216，置置kp＝0。

s217，判断是否kq＝0？是则转到步骤s215，否则转到步骤s209。

在一个实施例中，上述步骤s140还包括：根据预设的数据处理规则，对第一电气数据及电缆压降数据进行处理，生成无功补偿数据。

本实施例中，第一电气数据包括集电系统参数、海上升压站参数、高压输电系统参数、电气主接线数据及电缆压降数据，根据第一电气数据及无功功率就地平衡的原则，将海上风电场分为中压系统无功补偿和高压系统无功补偿，分别计算海上风电场在最大出力及最小出力时，海上风电场中压系统及高压系统的无功补偿类型及容量，输出无功补偿数据。其中，中压系统无功补偿和高压系统无功补偿的补偿点分别在海上升压站低压侧及陆上集控中心。

例如图3所示，上述根据预设的数据处理规则，对第一电气数据及电缆压降数据进行处理，生成无功补偿数据的步骤包括：确定运行方式。例如确定最大出力运行方式及最小出力运行方式。在最大出力运行方式下，计算生成高压系统容性无功补偿容量数据。在最小出力运行方式下，计算生成高压系统感性无功补偿容量数据。

相应地，步骤s160为，根据生成的无功补偿数据对海上风电场的一次系统进行无功功率补偿。

本实施例中，集电系统参数包括集电系统海缆设备长度及参数数据表、集电系统拓扑路径图；高压输电系统参数包括高压海缆设备长度及参数数据表；电气主接线数据包括电气主接线图及主变参数数据表。输入数据即第一电气数据还包括风机参数数据表、风力发电机箱式变压器参数数据表及备选的无功补偿设备参数。

本实施例中，海上风电场需要补偿的无功功率主要取决于其内部所产生或消耗的无功，其主要设备包括变压器、传输线路及风机系统，这些设备的特性如下：

1.变压器：包括风机的箱变和升压站的主变压器。空载及正常运行时均消耗无功功率，其无功损耗qt包括励磁无功损耗q0和漏抗中的无功损耗qt，不考虑γ型等效电路中的电阻，变压器的无功损耗公式为：

式中，i0％为空载电流百分比，u1为一次侧的电压，xb为励磁电抗，s为变压器传递的功率，xt为系统的短路阻抗。

2.传输线路：单位距离传输线路可等值为π型电路。其中，单位线路上的无功损耗包括串联电抗和并联电纳中的无功损耗。由于传输线路上的电压都在额定电压附近波动，因此可假设传输线路运行在额定电压，即v1＝v2＝v，可得传输线路上的无功损耗为：

式中，ql为集电系统及高压海底电缆等效电抗产生的无功损耗，qb为等效电纳所产生的无功损耗，b为单位长度的等效电纳，x为单位长度的等效电抗，为单位传输线路的充电功率，l为传输线路长度。

3.风机系统：每台风机在功率因数超前0.95～滞后0.95的范围内动态可调，因此整风电场风机系统的无功损耗为：-0.312pwfn≤qwf≤+0.312pwfn，式中pwfn为风电场风机满发的额定功率。

本实施例中，预设的数据处理规则包括风电场无功功率计算规则、无功补偿设备特性及补偿原则。具体如下：

1.风电场无功功率计算规则。根据gb/t-19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》，未对风机的无功调节能力提出明确要求，因此本实施例按风机不参与无功调节去配置无功补偿装置的容量，由此可得风电场消耗的无功功率q为：

q＝qt+ql+qb

风电场消耗的无功功率主要取决于并网电压u和风电场有功出力pwf。当pwf＝0，qwf＝0，u＝umax时，风电场无功损耗为qmim，此时传输线路和变压器的无功损耗最小，风电场容性充电功率最大；当pwf＝pwfn，qwf＝0，u＝umin时，风电场无功损耗为qmax，此时传输线路和变压器的无功损耗最大，风电场容性充电功率最小。无功设备配置的容量应能补偿风电场运行在qmax与qmin状态。

2.无功补偿设备特性及补偿原则。海上风电无功补偿的主要方式包括：1)在海上升压站低压侧配置无功补偿装置；2)在陆上集控中心配置无功补偿装置；3)在海上升压站低压侧及陆上集控中心均配置无功补偿装置。例如补偿点如图4所示。

目前常用的无功补偿设备主要包括并联电容器/电抗器、静止型动态无功发生器(svg)、tcr型高压动态无功补偿装置(svc)、有载调压无功补偿系统等，其设备特性如下表1所示：

表1：风电场无功补偿设备特性分析表

目前svg产品技术日渐成熟，功率及电压等级提高，补偿特性正反连续可调，加上占地面积小的特点，使其成为近年海上风电无功补偿设备的优先选择；但svg目前价格较高且有一定的故障率，因此可配合并联电容器/电控器进行补偿。

在一个实施例中，上述步骤s140还包括：根据预设的数据处理规则，对第一电气数据、海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据进行短路计算处理，生成短路电流数据。

其中，第一电气数据包括风电场参数、集电系统参数、海上升压站参数和高压输电系统参数。本步骤中，输入风电场参数、集电系统参数、海上升压站参数、高压输电系统参数、海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据，分别选择三相短路、两相接地短路、两相短路和单相接地短路四种短路工况进行短路电流计算，分别输出对应的短路电流数据。

其中，短路电流数据可用于电气设备的选型和继电保护整定计算。其中，电气设备根据系统最大运行方式下可能出现的最大短路电流进行选择。

在一个实施例中，短路电流计算的输入数据包括：集电系统优化设计：风机参数数据表、箱式变压器参数数据表、集电中压海缆设备长度及参数数据表，集电系统拓扑路径图。高压输电系统优化设计：高压海缆设备长度及参数数据表。电气主接线方案：电气主接线图，主变参数数据表。

在一个实施例中，短路电流计算的输出数据包括：风机、海上升压站主变高低压侧、陆上集控中心发生三相短路时短路容量、短路电流有效值、全电流、冲击电流、非周期分量(0s和0.4s)、正序电流及正序阻抗。风机、海上升压站主变高低压侧、陆上集控中心发生不对称短路时短路容量、短路电流有效值、全电流、冲击电流、非周期分量(0s和0.4s)、正序电流及正序阻抗。

在一个实施例中，元件等效阻抗的计算包括以下至少一种：

1.风机等效阻抗计算。其中，发电机正序(负序)阻抗有名值为：

zgk＝kgzg

x″d＝zg/(u²rg/srg)

其中，x″d为发电机相对电抗，zgk为风机等效电抗，zg为风机等效电抗，kg为修正系数，un为系统标称电压，单位kv，若计算风机的阻抗，则取的是风机机出口电压690v，若计算变压器的阻抗，则取变压器高压侧的电压。cmax为电压系数，取1.1。

其中，发电机零序阻抗有名值为：zg(0)k＝kgzg(0)

2.绕组变压器(箱变，主变)等效阻抗计算。其中，变压器正序(负序)阻抗有名值(校正后)为：ztk＝ktzt

其中，变压器阻抗有名值为：

其中，kt为变压器阻抗校正系数。cmax为电压系数，取1.1。xt＝zt/(u²tnl/srt)，xt为变压器相对电抗，取utnh表示归算到高压侧的阻抗。若取低压侧的额定电压，即为归算到低压侧的阻抗。

当变压器任一侧采用星型接地时，将产生零序电流。

变压器零序阻抗有名值为：zt(0)k＝ktzt(0)。

3.三绕组变压器(主变)等效阻抗计算。例如，三绕组变压器各绕组正序(负序)阻抗有名值(校正后)为：

三绕组变压器各绕组阻抗电压百分值为：

三绕组变压器各绕组阻抗有名值为：

三绕组变压器各绕组阻抗校正系数为：

其中，cmax为电压系数，由变压器低压侧电网的标称电压决定。

三绕组变压器各绕组相对电抗为：

4.自耦变压器(主变)等效阻抗计算。例如，自耦变压器绕组两两间阻抗电压百分值为：

接下来参数计算方法同三绕组变压器，最小短路电流阻抗计算方法也相同。

5.海缆等效阻抗计算。其中，正序(负序)阻抗有名值为：z1＝z1l；零序阻抗有名值为：z0＝z0l。归算为标幺值如下：

电阻标幺值为：

电抗标幺值为：

其中，ubi为各支路的电压基准值，un为线路电压等级值等于各支路的平均额定电压值1.05un，un该为线路电压等级，sb为系统的基准容量。

在一个实施例中，上述第一电气数据还包括土壤电阻率数据，生成短路电流数据之后，上述步骤s140还包括：根据预设的数据处理规则，对上述短路电流数据及土壤电阻率数据进行运算，生成防雷接地数据。

本步骤中，根据短路电流数据和土壤电阻率数据，进行防雷接地计算，依据规范要求输出防雷接地数据。例如输出防雷接地计算书，该计算书包括陆上集控中心接地图、防雷布置图及接地设备选型等数据。

在一个实施例中，上述第一电气数据包括应急负荷数据，上述步骤s140包括：根据预设的数据处理规则，对应急负荷数据进行计算，生成应急电源容量数据。

一般来说，应急柴油发电机组是保证大型风电在发生突发性系统失电时能够安全停机和快速恢复供电的重要设备，若在紧急情况或事故后发生停电，通过应急发电机组迅速恢复并延长一段供电时间。

本实施例中，应急负荷数据包括但不限于负荷名称、负荷大小、功率因数及供电时间等至少一种。输出应急电源容量数据包括但不限于柴油机发电机组的形式选择、柴油机发电机组容量选择、最大电动机起动时母线上的电压水平校验等至少一种。

在一个实施例中，如图5所示，步骤s140根据预设的数据处理规则，对应急负荷数据进行计算，生成应急电源容量数据，具体包括如下步骤：

s501，选择发电机组形式。

s502，计算负荷容量及发电机组容量。

例如，根据如下公式计算负荷容量：

sc＝k∑pi

其中，k为换算系数，可以取k＝0.8。sc表示计算的负荷容量，例如其单位可以是kva。∑pi指的是机组事故停机时，可能同时运行的保安负荷的额定功率之和，包括旋转和静止的负荷。∑pi的单位可以是kw。pc表示计算负荷的有功功率，例如单位为kw。为计算负荷的功率因数，例如可以取0.86。

又如，根据如下公式进行发电机容量计算。其中发电机常用功率应大于最大计算负荷有功功率，即pe≥pc/n。式中pe为柴油发电机组的常用功率，n为柴油发电机组台数。

s503，选择发电机组型号。

s504，判断发电机组容量是否满足预设的容量校验要求，是则转到步骤s505，否则重新选择发电机组容量并转回步骤s503。

本步骤的容量校验可以是发电机带负荷起动一台最大容量的电动机时短时过负荷能力校验。

发电机在热状态下，能承受kgpe/cosα，时间为15s，则判断如下公式是否成立：

式中，pdm为最大电动机的额定功率；kq为最大电动机的起动电流倍数；cosα为发电机的额定功率因素；k为换算系数，可取值0.8；kg为柴油发电机的过负荷倍数,可取值1.5。其中，上式成立即表示发电机组容量满足预设的容量校验要求。

在一个实施例中，考虑到目前许多制造厂提供的柴油发电机组15s过负荷能力已经超过1.5倍，为了能反映提高的过负荷能力，可用制造厂提供的过负荷倍数kg代替将上式的分母，这样就不会浪费柴油发电机组提高的过负荷能力。

s505，判断柴油机输出功率是否满足预设的复核条件，是则转到步骤s506，否则重新选择发电机组容量并转回步骤s503。

本步骤中，判断柴油机输出功率是否满足预设的复核条件包括：

1.判断持续1h运行状态下输出功率是否满足校验条件

考虑在全厂停电时间内，柴油发电机要具有承担最大保安负荷的能力。其中，1.1px为柴油机1h允许承受的负载能力，pe为折算到实际使用地点的柴油机输出功率；pc为计算负荷的有功功率；ηg为发电机的效率；a为柴油发电机组的功率配合系数，例如a取1.10—1.15。

在一些实施例中，考虑到有些厂家提供的按备用功率选择的柴油发电机组不具备1h过载运行能力。因此，此处的输出功率可改为通过按pg校验，即判断断持续1h运行状态下输出功率是否满足校验条件若满足该条件，则柴油机不考虑过载能力的情况下也能承担最大保安负荷。

根据工程的计算结果，1h过载运行能力校验不是柴油发电机组容量的制约因素，在满足带负荷起动一台最大容量的电动机时短时过负荷能力校验和首次加载能力校验时的柴油机输出功率已经有较大的裕度，因而不会造成柴油发电机组功率的增加。

2.判断柴油机的首次加载能力是否符合预设的条件。

制造厂保证的柴油机发电机组首次加载能力，不低于额定功率的50％。为此，要求柴油机的实际输出功率不小于2倍初始投入的起动有功功率，即上述预设的条件为：

式中，∑p″ed为初始投入的保安负荷额定功率之和；kq为起动负荷的电流倍数，例如kq的取值为5；为起动负荷的功率因数，例如取值0.4。

在一个实施例中，考虑到首次加载的保安负荷内不仅包括旋转负荷，还包括静止负荷，为了提升计算结果的精准性，可将首次加载的保安负荷分为旋转和静止负荷两类，对于静止负荷取启动负荷的电流倍数为1，功率因数取0.8，根据两类负荷的启动有功功率的总和确定pe是否满足要求。即上述的预设条件为

式中：∑p″edx为初始投入的旋转保安负荷额定功率之和；∑p″edj为初始投入的静止保安负荷额定功率之和；kqx为起动旋转负荷的电流倍数，可取值5；为起动旋转负荷的功率因数，可取值0.4；kqj为起动静止负荷的电流倍数，可取值1；为起动静止负荷的功率因数，可取值0.8。

本实施例中，当符合上述两个条件时，或者符合其中至少一个条件时，判定柴油机输出功率满足预设的复核条件。

s506，判断最大电动机的起动母线电压是否满足预设的电压校验条件，是则转到步骤s507，否则重新选择发电机组容量并转回步骤s503。

最大电动机起动时，为使保安母线段上的运行电动机少受影响，以保持不低于额定电压的一定比例为宜，例如不低于额定电压的75％。由于发电机空载起动电动机所引起的母线电压降低比有载起动更为严重，因此取发电机空载起动作为校验工况。电动机起动时的母线电压水平根据下式计算：

式中，cosα为发电机的额定功率因数；x′d为发电机的暂态电抗(标幺值)；um为电动机起动时的母线电压水平。

本实施例中，当um大于或等于预设阈值时，即最大电动机的起动母线电压满足预设的电压校验条件。例如若um≥75％，则校验通过。

s507，输出校验后的柴油机型号参数。

在配置柴油发电机组时，机组额定功率的确定，即容量的选择非常重要。过大的功率会造成运输、安装的困难和不必要的浪费，增加维护工作量；过小的功率又会使发电机组负荷过重，降低机组可靠性和寿命，甚至在关键时刻超载停机，造成事故。本实施例根据柴油发电机组的使用条件和供电负荷大小和种类合理选择机组容量，能够提升机组可靠性和寿命，同时减少机组维护的工作量。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种海上风电场一次系统的处理装置60，包括：获取模块，用于获取海上风电场的第一电气数据；第一处理模块，用于根据预设的数据处理规则，对第一电气数据进行处理，生成第二电气数据；第二处理模块，用于根据第二电气数据对海上风电场的一次系统进行电气处理。

上述实施例中，通过预设的数据处理规则对第一电气数据处理得到第二电气数据，根据第二电气数据对海上风电场的一次系统进行电气设计处理，使得海上风电场一次系统的电气设计更为准确、有效。

在一个实施例中，第一电气数据包括风机布局参数、风场参数及升压站参数；第一处理模块包括综合处理单元，用于根据预设的数据处理规则，对风机布局参数、风场参数及升压站参数进行处理，生成集电系统拓扑数据、海上升压站选址数据及高压输电系统处理数据。

此时，第二处理模块根据集电系统拓扑数据、海上升压站选址数据及高压输电系统处理数据，分别对海上风电场的一次系统进行集电系统拓扑优化处理、海上升压站选址处理以及高压输电系统优化处理。这样，能够提升海上风电场的集电系统拓扑结构、升压站选址及输电系统布局的合理性

在一个实施例中，上述第一处理模块还包括电气主接线处理单元，用于根据预设的数据处理规则，对第一电气数据进行处理，生成海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据。

此时，第二处理模块根据生成的海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据，对海上风电场的一次系统进行电气接线处理，从而提升海上风电场的电气接线合理性。

在一个实施例中，上述第一处理模块还包括潮流计算单元，用于根据预设的数据处理规则，对第一电气数据、海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据进行潮流计算处理，生成电缆压降数据。从而根据电缆压降计算数据对海上风电场一次系统进行无功补偿优化设计。

在一个实施例中，上述第一处理模块还包括无功补偿处理单元，用于根据预设的数据处理规则，对第一电气数据及电缆压降数据进行处理，生成无功补偿数据。此时，第二处理模块根据生成的无功补偿数据对海上风电场的一次系统进行无功功率补偿。

在一个实施例中，上述第一处理模块还包括短路电流计算单元，用于根据预设的数据处理规则，对第一电气数据、海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据进行短路计算处理，生成短路电流数据。其中，短路电流数据可用于电气设备的选型和继电保护整定计算。相应地，第二处理模块根据短路电流数据进行电气设备的选型和继电保护的整定计算。

在一个实施例中，上述第一处理模块还包括应急电源容量处理单元，用于根据预设的数据处理规则，对应急负荷数据进行计算，生成应急电源容量数据。相应地，第二处理模块根据应急电源容量数据合理选择机组容量，能够提升机组可靠性和寿命，同时减少机组维护的工作量。

在一个实施例中，上述第一处理模块还包括防雷接地处理单元，用于根据预设的数据处理规则，对上述短路电流数据及土壤电阻率数据进行运算，生成防雷接地数据。

相应地，第二处理模块根据防雷接地数据进行防雷接地处理。提升海上风电场一次系统的安全性。

在一个实施例中，提供了一种海上风电场一次系统的处理装置，其采用上述任一实施例的海上风电场一次系统的处理方法，例如其包括上述任一实施例的海上风电场一次系统的处理方法对应的功能模块。

在一个实施例中，提供了一种服务器，如图7所示，该服务器包括通过系统总线连接的处理器、存储器、存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序以及网络接口等。其中，处理器用于提供计算和控制能力。存储器为计算机程序的运行提供环境。存储器包括内存储器和非易失性存储介质。网络接口用于据以与外部的查勘终端或理赔终端通过网络连接通信。处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取海上风电场的第一电气数据；根据预设的数据处理规则，对第一电气数据进行处理，生成第二电气数据；根据第二电气数据对海上风电场的一次系统进行电气设计处理。

该服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的服务器的限定，具体的服务器可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，第一电气数据包括风机布局参数、风场参数及升压站参数；处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据预设的数据处理规则，对风机布局参数、风场参数及升压站参数进行处理，生成集电系统拓扑数据、海上升压站选址数据及高压输电系统处理数据。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据预设的数据处理规则，对第一电气数据进行处理，生成海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据预设的数据处理规则，对第一电气数据、海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据进行潮流计算处理，生成电缆压降数据。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据预设的数据处理规则，对第一电气数据及电缆压降数据进行处理，生成无功补偿数据。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据预设的数据处理规则，对第一电气数据、海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据进行短路计算处理，生成短路电流数据。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据预设的数据处理规则，对应急负荷数据进行计算，生成应急电源容量数据。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据短路电流数据和土壤电阻率数据，进行防雷接地计算，依据规范要求输出防雷接地数据。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取海上风电场的第一电气数据；根据预设的数据处理规则，对第一电气数据进行处理，生成第二电气数据；根据第二电气数据对海上风电场的一次系统进行电气设计处理。

在一个实施例中，第一电气数据包括风机布局参数、风场参数及升压站参数；计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据预设的数据处理规则，对风机布局参数、风场参数及升压站参数进行处理，生成集电系统拓扑数据、海上升压站选址数据及高压输电系统处理数据。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据预设的数据处理规则，对第一电气数据进行处理，生成海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据预设的数据处理规则，对第一电气数据、海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据进行潮流计算处理，生成电缆压降数据。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据预设的数据处理规则，对第一电气数据及电缆压降数据进行处理，生成无功补偿数据。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据预设的数据处理规则，对第一电气数据、海上升压站主接线数据及场用电电气主接线数据进行短路计算处理，生成短路电流数据。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据预设的数据处理规则，对应急负荷数据进行计算，生成应急电源容量数据。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据短路电流数据和土壤电阻率数据，进行防雷接地计算，依据规范要求输出防雷接地数据。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。