风电场风机布置方法及装置与流程

本发明涉及风力发电厂设计技术领域，具体涉及一种风电场风机布置方法及装置。

背景技术：

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109mw，其中可利用的风能为2×107mw，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。

随着清洁能源的普及，风力发电成为一种不可或缺的技术。风电技术的发展日趋成熟，对风电场的建设工作提出了更高的要求，风机位置的确认对于发电量至关重要，如何合理有效的提高风电建设效率，降低风电场建设投资成本，成为新能源领域所关注的问题。中国专利文献cn105760951a公开了一种风机阵列优化方法，包括：依据预定的设计条件得到对角线平行于主导风向的“回”字形阵列作为基础阵列；对基础阵列以“回”字形阵列的每一个矩形阵列为单位，对相邻的矩形阵列的上风向端点之间的间距进行调整并计算发电量和尾流；输出得到的发电量最高或尾流最小的布置方案作为最终的最优布置方案。由此可见，该中国专利文献中对于风电场的建设分布没有考虑到地形的因素，然而地形是判断布置风机位置是否合适的重要因素，有些地方位置偏僻、地形复杂，通过人为调查、分析风电场建设分布不仅存在安全性问题还会耗费大量的人力和物力。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种风电场风机布置方法及装置，以解决现有技术中不能合理布置风电场风机的问题。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明一个方面，提供了一种风电场风机布置方法，包括：获取地理信息；其中，所述地理信息包括以下至少之一：地震动参数、地貌构造、岩层工程性质、岩层物理力学参数、岩溶发育程度、浅表型滑坡稳定性、地下水类型、地震烈度、地震动峰值加速度；根据所述地理信息选取符合预定风电场建设条件的区域。

可选地，根据所述地理信息获取符合风电场建设条件的区域之后，还包括：确定各个所述区域建设风电场的可行性；根据所述可行性确定布置第一风机的坐标信息。

可选地，根据所述可行性确定布置第一风机的坐标信息之后，还包括：获取与所述第一风机的坐标信息对应的下伏基岩岩性和残疾覆盖层厚度；根据所述下伏基岩岩性和残疾覆盖层厚度获取所述第一风机的基础深度和土方量。

可选地，根据所述可行性确定布置第一风机的坐标信息之后，还包括：获取与所述区域对应的气象信息；其中，所述气象信息包括以下至少之一：风速功率曲线、空气密度、风向风能玫瑰图；根据所述气象信息初次确定布置第二风机的坐标信息。

可选地，根据所述气象信息初次确定布置第二风机的坐标信息之后，还包括：获取所述第一风机的坐标信息的尾流值；在所述第一风机的坐标信息的尾流值大于预定阈值的情况下，调整所述第二风机的坐标信息直至所述第一风机的坐标信息的尾流值小于或者等于所述预定阈值。

本发明另一方面，还提供了一种风电场风机布置装置，包括：第一获取模块，用于获取地理信息；其中，所述地理信息包括以下至少之一：地震动参数、地貌构造、岩层工程性质、岩层物理力学参数、岩溶发育程度、浅表型滑坡稳定性、地下水类型、地震烈度、地震动峰值加速度；选取模块，用于根据所述地理信息选取符合预定风电场建设条件的区域。

可选地，该装置还包括：第一确定模块，用于根据所述地理信息获取符合风电场建设条件的区域之后，确定各个所述区域建设风电场的可行性；第二确定模块，用于根据所述可行性确定布置第一风机的坐标信息。

可选地，该装置还包括：第二获取模块，用于根据所述可行性确定布置第一风机的坐标信息之后，获取与所述第一风机的坐标信息对应的下伏基岩岩性和残疾覆盖层厚度；第三获取模块，用于根据所述下伏基岩岩性和残疾覆盖层厚度获取所述第一风机的基础深度和土方量。

可选地，该装置还包括：第四获取模块，用于根据所述可行性确定布置第一风机的坐标信息之后，获取与所述区域对应的气象信息；其中，所述气象信息包括以下至少之一：风速功率曲线、空气密度、风向风能玫瑰图；第三确定模块，用于根据所述气象信息初次确定布置第二风机的坐标信息。

可选地，该装置还包括：第五获取模块，用于根据所述气象信息初次确定布置第二风机的坐标信息之后，获取所述第一风机的坐标信息的尾流值；调整模块，用于在所述第一风机的坐标信息的尾流值大于预定阈值的情况下，调整所述第二风机的坐标信息直至所述第一风机的坐标信息的尾流值小于或者等于所述预定阈值。

本发明实施例技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供了一种风电场风机布置方法及装置，其中该方法包括：获取地理信息；其中，上述地理信息包括以下至少之一：地震动参数、地貌构造、岩层工程性质、岩层物理力学参数、岩溶发育程度、浅表型滑坡稳定性、地下水类型、地震烈度、地震动峰值加速度，进而可以根据上述地理信息选取符合预定风电场建设条件的区域，其中该预定风电场建设条件可以根据单位面积发电量等参数进行确定。通过本发明解决了现有技术中对于风电场的建设分布没有考虑到地形的因素，导致不能合理布置风电场风机的问题，从而提高了风电场建设的合理性和发电功率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的风电场风机布置方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的风电场风机布置方法的另一个流程图；

图3是根据本发明实施例的风电场风机布置装置的结构框图；

图4本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本实施例中提供了一种风电场风机布置方法，图1是根据本发明实施例的风电场风机布置方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤s101，获取地理信息；其中，该地理信息包括以下至少之一：地震动参数、地貌构造、岩层工程性质、岩层物理力学参数、岩溶发育程度、浅表型滑坡稳定性、地下水类型、地震烈度、地震动峰值加速度；

步骤s102，根据上述地理信息选取符合预定风电场建设条件的区域，其中该预定风电场建设条件可以根据单位面积发电量等参数进行确定。

通过上述步骤，首先获取包括地震动参数、地貌构造、岩层工程性质、岩层物理力学参数、岩溶发育程度、浅表型滑坡稳定性、地下水类型、地震烈度、地震动峰值加速度等的地理信息，根据各个区域的地理信息选取符合预定风电场建设条件的区域进行风电场建设，解决了现有技术中对于风电场的建设分布没有考虑到地形的因素，导致不能合理布置风电场风机的问题，从而提高了风电场建设的合理性和发电功率。

在通过步骤s102根据各项地理信息获取符合风电场建设条件的区域之后，由于符合风电场建设条件的区域可能有很多，因此，在一个可选实施例中，进一步确定各个该区域建设风电场的可行性，可以根据各个可行性使用不同颜色对各个符合条件的区域进行标识，以便于更明确的显示各个区域建设风电场的可行性指数，根据该可行性确定布置第一风机的坐标信息，具体地，将第一风机的坐标信息确定在可行性指数最高的符合风电场建设条件的区域，后续以该第一风机的坐标信息为坐标布置其他的风机。

图2是根据本发明实施例的风电场风机布置方法的另一个流程图，如图2所示，根据上述可行性确定布置第一风机的坐标信息之后，在一个可选实施例中，获取与第一风机的坐标信息对应的下伏基岩岩性和残疾覆盖层厚度，根据下伏基岩岩性和残疾覆盖层厚度获取第一风机的基础深度和土方量，以便于进一步确定第一风机坐标信息的是否合理。

在以第一风机的坐标信息为坐标布置其他的风机的过程中，如图2所示，在一个可选实施例中，获取与该区域对应的气象信息；其中，气象信息可以是风速功率曲线、空气密度或者风向风能玫瑰图，根据该气象信息初次确定布置第二风机的坐标信息，该第二风机的数量可以是多个，也就是说，根据风电场风向玫瑰图和风能玫瑰图显示的盛行风向、年平均风速等条件，确定主导风向，进而布置第二风机。进一步地，根据该气象信息初次确定布置第二风机的坐标信息之后，获取第一风机的坐标信息的尾流值，在第一风机的坐标信息的尾流值大于预定阈值的情况下，调整第二风机的坐标信息直至第一风机的坐标信息的尾流值小于或者等于该预定阈值。对各个风机的合理布置，优化了电量，充分利用了风电场的风能资源，同时降低了风险，降低了由地形或风机间的相互干扰产生的尾流、湍流影响以及避开其他影响风机运行的不安全因素。

在确定各个风机排布坐标之后，在一个可选实施例中，如图2所示，根据风机排布坐标及接入系统，结合区域当地的送变电方案，得出集电线路布置方案，从而完成整个风电场的建设。

在本实施例中还提供了一种风电场风机布置装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图3是根据本发明实施例的风电场风机布置装置的结构框图，如图3所示，包括：第一获取模块31，用于获取地理信息；其中，该地理信息包括以下至少之一：地震动参数、地貌构造、岩层工程性质、岩层物理力学参数、岩溶发育程度、浅表型滑坡稳定性、地下水类型、地震烈度、地震动峰值加速度；选取模块32，用于根据该地理信息选取符合预定风电场建设条件的区域。

通过上述步骤，首先由第一获取模块31获取包括地震动参数、地貌构造、岩层工程性质、岩层物理力学参数、岩溶发育程度、浅表型滑坡稳定性、地下水类型、地震烈度、地震动峰值加速度等的地理信息，选取模块32根据各个区域的地理信息选取符合预定风电场建设条件的区域进行风电场建设，解决了现有技术中对于风电场的建设分布没有考虑到地形的因素，导致不能合理布置风电场风机的问题，从而提高了风电场建设的合理性和发电功率。

可选地，该装置还包括：第一确定模块，用于根据该地理信息获取符合风电场建设条件的区域之后，确定各个该区域建设风电场的可行性；第二确定模块，用于根据该可行性确定布置第一风机的坐标信息。

可选地，该装置还包括：第二获取模块，用于根据该可行性确定布置第一风机的坐标信息之后，获取与该第一风机的坐标信息对应的下伏基岩岩性和残疾覆盖层厚度；第三获取模块，用于根据该下伏基岩岩性和残疾覆盖层厚度获取该第一风机的基础深度和土方量。

可选地，该装置还包括：第四获取模块，用于根据该可行性确定布置第一风机的坐标信息之后，获取与该区域对应的气象信息；其中，该气象信息包括以下至少之一：风速功率曲线、空气密度、风向风能玫瑰图；第三确定模块，用于根据该气象信息初次确定布置第二风机的坐标信息。

可选地，该装置还包括：第五获取模块，用于根据该气象信息初次确定布置第二风机的坐标信息之后，获取该第一风机的坐标信息的尾流值；调整模块，用于在该第一风机的坐标信息的尾流值大于预定阈值的情况下，调整该第二风机的坐标信息直至该第一风机的坐标信息的尾流值小于或者等于该预定阈值。

本实施例中的风电场风机布置装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指asic电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。

上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。

请参阅图4，图4是本发明第三实施例提供的一种终端的结构示意图，如图所示，该终端可以包括：至少一个处理器401，例如cpu(centralprocessingunit，中央处理器)，至少一个通信接口403，存储器404，至少一个通信总线402。其中，通信总线402用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口403可以包括显示屏(display)、键盘(keyboard)，可选通信接口403还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器404可以是高速ram存储器(ramdomaccessmemory，易挥发性随机存取存储器)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器404可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器401的存储装置。其中处理器401可以结合图3所描述的装置，存储器404中存储一组程序代码，且处理器401调用存储器404中存储的程序代码，以用于执行一种风电场风机布置方法，即用于执行以下操作：

获取地理信息；其中，所述地理信息包括以下至少之一：地震动参数、地貌构造、岩层工程性质、岩层物理力学参数、岩溶发育程度、浅表型滑坡稳定性、地下水类型、地震烈度、地震动峰值加速度；

根据所述地理信息选取符合预定风电场建设条件的区域。

本发明实施例中，处理器401调用存储器404中的程序代码，还用于执行以下操作：

确定各个所述区域建设风电场的可行性；

根据所述可行性确定布置第一风机的坐标信息。

本发明实施例中，处理器401调用存储器404中的程序代码，还用于执行以下操作：

获取与所述第一风机的坐标信息对应的下伏基岩岩性和残疾覆盖层厚度；

根据所述下伏基岩岩性和残疾覆盖层厚度获取所述第一风机的基础深度和土方量。

本发明实施例中，处理器401调用存储器404中的程序代码，还用于执行以下操作：

获取与所述区域对应的气象信息；其中，所述气象信息包括以下至少之一：风速功率曲线、空气密度、风向风能玫瑰图；

根据所述气象信息初次确定布置第二风机的坐标信息。

本发明实施例中，处理器401调用存储器404中的程序代码，还可以执行以下操作：

获取所述第一风机的坐标信息的尾流值；

在所述第一风机的坐标信息的尾流值大于预定阈值的情况下，调整所述第二风机的坐标信息直至所述第一风机的坐标信息的尾流值小于或者等于所述预定阈值。

其中，通信总线402可以是外设部件互连标准(peripheralcomponentinterconnect，简称pci)总线或扩展工业标准结构(extendedindustrystandardarchitecture，简称eisa)总线等。通信总线402可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器404可以包括易失性存储器(英文：volatilememory)，例如随机存取存储器(英文：random-accessmemory，缩写：ram)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatilememory)，例如快闪存储器(英文：flashmemory)，硬盘(英文：harddiskdrive，缩写：hdd)或固态硬盘(英文：solid-statedrive，缩写：ssd)；存储器404还可以包括上述种类的存储器的组合。

其中，处理器401可以是中央处理器(英文：centralprocessingunit，缩写：cpu)，网络处理器(英文：networkprocessor，缩写：np)或者cpu和np的组合。

其中，处理器401还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specificintegratedcircuit，缩写：asic)，可编程逻辑器件(英文：programmablelogicdevice，缩写：pld)或其组合。上述pld可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complexprogrammablelogicdevice，缩写：cpld)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmablegatearray，缩写：fpga)，通用阵列逻辑(英文：genericarraylogic,缩写：gal)或其任意组合。

可选地，存储器404还用于存储程序指令。处理器401可以调用程序指令，实现如本申请图1和2实施例中所示的风电场风机布置方法。

本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的风电场风机布置的处理方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)、随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)、快闪存储器(flashmemory)、硬盘(harddiskdrive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-statedrive，ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

本领域技术人员可以理解，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，所述的程序可存储于一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，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(ram)等。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。