海上风电逐渐成为未来风电的发展趋势,海上风电场的主要特点体现为风电场容量大且离岸远,海上施工、运维较陆上更为复杂,使得海上风电成本高于陆上。如何降低海上风电成本,是目前海上风电发展需要考虑的问题。其中,在保证可靠性的前提下,优化集电线路是一种降低海上风电成本的有效措施。针对海上风电场集电线路优化问题,论文的主要工作如下:建立海上风电场集电线路的成本模型。首先,考虑到影响集电线路成本的主要因素,包括集电线路的长度,分别建立环形拓扑与放射形拓扑结构的连接优化模型,其目标函数均为总长度最短的集电线路连接方案。接着,给出单位成本表达式,结合集电线路长度给出海上风电场集电线路的成本模型。提出面向环形拓扑集电线路优化的混合生态共生算法。在离散生态共生算法的共生阶段与自生阶段加入优秀系数,提高算法的寻优效果和加快收敛速度;寄生阶段采用三种不同的变异操作生成寄生个体,增加生物个体的多样性;加入自逃逸策略使其可逃离局部最优解,提高算法的探索能力。在用于求解环形拓扑的集电线路优化问题时,其他元启发式算法相比,混合生态共生算法具有更好的鲁棒性且能够计算得到质量更好的解。提出集电线路分区、优化和可靠性评估一体化解决方案。首先,采用改进的K-means算法对风电机组进行区块划分和区块内变电站位置确定;接着,采用混合生态共生算法和Prim算法分别计算不同拓扑结构下的经济性最优的集电线路连接方案;最后,采用蒙特卡洛模拟法对集电线路连接方案进行可靠性评估。对经济性和可靠性指标进行综合分析,在几种连接方案中选出最优的集电线路连接方案。并采用实际海上风电场为算例,对集电线路连接进行优化分析。