一种海上风电场的线路确定方法、装置及介质与流程

1.本发明涉及风电场线路的设计领域，特别是涉及一种海上风电场的线路确定方法、装置及介质。


背景技术：

2.随着风电平价上网，其对新项目的造价及电量要求严苛，线路以及道路铺设是影响风电项目建设成本的主要可变成本，海上风电场的线路铺设主要利用海缆，其海缆的选择受串联风机电流和海缆载流量的影响，风机与风机之间连接的海缆型号并非为确定值。
3.通常情况下，海缆线路的铺设采用环状拓扑，虽然环状拓扑稳定安全，但任一风机都会与其他两个风机连接，其载流量兼顾连接的风机的载流量，选用的海缆型号的载流量远远大于自身风机的载流量，导致场区内同一个环形拓扑结构中选取的海缆型号单一，灵活性较差，线路铺设未达到较优效果。
4.因此，寻求一种海上风电场的线路确定方法是本领域技术人员亟需要解决的。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种海上风电场的线路确定方法，使线路铺设达到较优效果。
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种海上风电场的线路确定方法，包括：
7.根据场区内的风机以及连接方式选取场区当前的末端风机作为第一风机以及与第一风机连接的风机作为第二风机；
8.根据场区内的初始风机以及连接方式与载流量集合确定第一风机的累计载流量，其中，载流量集合为记录风机信息与累计载流量的集合；
9.根据累计载流量确定第一风机与第二风机对应连接的目标海缆型号；
10.将第一风机对应的风机信息与累计载流量加入至载流量集合；
11.将目标海缆型号以及第一风机与第二风机连接的线路长度加入至海缆集合，并根据海缆集合确定第一风机与第二风机连接的线路。
12.优选地，根据场区内的初始风机以及连接方式与载流量集合确定第一风机的累计载流量，包括：
13.根据场区内的初始风机以及连接方式判断第一风机是否与载流量集合内的风机信息对应的风机连接；
14.若是，则第一风机的累计载流量为第一风机之前作为原始第二风机时对应连接的原始第一风机的累计载流量与第一风机的额定电流之和；
15.若否，则第一风机的累计载流量为第一风机的额定电流。
16.优选地，根据累计载流量确定第一风机与第二风机对应连接的目标海缆型号，包括：
17.将多个海缆型号对应的载流量进行从小到大排序；
18.选取接近累计载流量的两个海缆型号对应的载流量；
19.在两个海缆型号对应的载流量中选取大于累计载流量的目标载流量以确定目标载流量对应的目标海缆型号。
20.优选地，选取场区当前的末端风机，包括：
21.选取场区内的当前风机；
22.判断当前风机是否与多个风机连接；
23.若是，则返回至选取场区内的当前风机的步骤；
24.若不是，则将当前风机作为末端风机。
25.优选地，在根据海缆集合确定第一风机与第二风机连接的线路之后，还包括：
26.合并海缆集合内的多个第一风机与第二风机连接的线路；
27.根据合并结果确定场区的线路。
28.优选地，在确定场区的线路之后，还包括：
29.检测场区的风机对应的累计载流量是否正确；
30.若正确，则输出最终结果信息；
31.若不正确，则上报故障。
32.优选地，风机信息为风机编号的信息。
33.为解决上述技术问题，本发明还提供一种海上风电场的线路确定装置，包括：
34.选取模块，用于根据场区内的风机以及连接方式选取场区当前的末端风机作为第一风机以及与第一风机连接的风机作为第二风机；
35.第一确定模块，用于根据场区内的初始风机以及连接方式与载流量集合确定第一风机的累计载流量，其中，载流量集合为记录风机信息与累计载流量的集合；
36.第二确定模块，用于根据累计载流量确定第一风机与第二风机对应连接的目标海缆型号；
37.加入模块，用于将第一风机对应的风机信息与累计载流量加入至载流量集合；
38.第三确定模块，用于将目标海缆型号以及第一风机与第二风机连接的线路长度加入至海缆集合，并根据海缆集合确定第一风机与第二风机连接的线路。
39.为解决上述技术问题，本发明还提供一种海上风电场的线路确定装置，包括：
40.存储器，用于存储计算机程序；
41.处理器，用于执行计算机程序时实现如上述的海上风电场的线路确定方法的步骤。
42.为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的海上风电场的线路确定方法的步骤。
43.本发明提供的一种海上风电场的线路确定方法，该方法采用树状拓扑结构选取场区内当前的末端风机作为第一风机，与第一风机相连的风机作为第二风机，根据初始风机以及连接方式以及保存的载流量集合确定第一风机的累计载流量，进而以第一风机的累计载流量为依据，确定对应连接的目标海缆型号，将第一风机对应的风机信息与累计载流量加入至载流量集合，将目标海缆型号和第一风机与第二风机连接的线路长度加入至海缆集合确定其第一风机与第二风机连接的线路。通过选取每个当前末端风机作为第一风机确定
累计载流量，在确定累计载流量的情况下再确定对应的目标海缆型号，针对场区内不同累计载流量的风机之间选取不同的目标海缆型号，以此来确定整个场区的优选路线。避免环状拓扑的海缆型号的选取单一导致没有达到较优的线路结果，提高海缆选取的灵活性，使线路铺设达到较优结果。
44.另外，本发明还提供了一种海上风电场的线路确定装置及介质，具有如上述海上风电场的线路确定方法相同的有益效果。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
46.图1为本发明实施例提供的一种海上风电场的线路确定方法的流程图；
47.图2为本发明实施例提供的一种海上风电场的线路确定装置的结构图；
48.图3为本发明实施例提供的另一种海上风电场的线路确定装置的结构图。
具体实施方式
49.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
50.本发明的核心是提供一种海上风电场的线路确定方法，使线路铺设达到较优效果。
51.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
52.需要说明的是，本发明提供的风电场的线路确定方法仅适用于海上风电场，其风机的铺设结构为树状拓扑结构，海缆的横截面积越大，其载流量越高，其目的是根据海缆的电流总量来选择合适型号的海缆，使得线路达到较优结果。
53.图1为本发明实施例提供的一种海上风电场的线路确定方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
54.s11：根据场区内的风机以及连接方式选取场区当前的末端风机作为第一风机以及与第一风机连接的风机作为第二风机。
55.可以理解的是，在树状拓扑结构中，首端风机连接的风机的数量为一个或多个，确定任意风机的载流量，需要先确定树状拓扑结构中的末端风机的载流量，当确定完末端风机的载流量之后删除，再确定新的末端风机，以此类推，完成场区内的风机载流量的确定。
56.根据场区内的风机以及连接方式选取当前的末端风机作为第一风机，与第一风机连接的风机为第二风机，具体地，与第一风机相连的风机只有一个风机，该风机可以和当前的末端风机相连，还可能和其他的末端风机连接，不做具体要求。
57.需要说明的是，当前的末端风机由于确定完上一个第一风机后，为了方便确定其他风机的载流量，可以先将上一个第一风机的连接方式删除，由此得到新的场区的风机以
及连接方式，其当前末端风机依据新的场区连接方式获取得到，每次的末端风机的数量针对一个树状拓扑结构来说为一个，其场区的树状拓扑结构可以有多个，本发明不做限定。
58.s12：根据场区内的初始风机以及连接方式与载流量集合确定第一风机的累计载流量，其中，载流量集合为记录风机信息与累计载流量的集合。
59.在上文中提到当前末端风机依据新的场区内的风机以及连接方式得到，当确定第一风机的累计载流量时，需要根据初始的风机以及连接方式与载流量集合内的风机连接方式来确定。当第一次选择树状拓扑结构的第一风机时，步骤s11与该步骤的场区的风机以及连接方式相同，其载流量集合内无风机，为空集。
60.在以后的获取第一风机其载流量集合为之前删除的上一个作为第一风机的风机，在当前的第一风机中根据载流量集合内的风机是否相连来判断该第一风机的累计载流量，若相连，则说明该第一风机在初始连接方式中不位于树状拓扑结构的末端位置，而是与多个风机相连，其累计载流量为多个相连的风机载流量与自身载流量的之和。若不相连，则说明只与一个风机相连，位于树状拓扑结构的末端位置，其累计载流量为自身的额定电流。
61.载流量集合内记录风机的信息以及对应的累计载流量，其风机信息可以为树状拓扑结构内风机的位置、编号以及属性等信息，本发明不做具体要求，只要能找到上一个第一风机的连接方式即可。
62.s13：根据累计载流量确定第一风机与第二风机对应连接的目标海缆型号。
63.在步骤s12中获取到第一风机的累计载流量之后，根据累计载流量来确定第一风机与第二风机对应连接的目标海缆型号。具体地，在树状拓扑结构中，由第二风机的电流流向第一风机，第二风机的累计载流量大于或等于第一风机的累计载流量，由此根据第一风机的累计载流量就可确定对应连接的海缆型号。海缆型号为多个不同的型号，根据不同型号的海缆对应的载流量与累计载流量进行比较，确定大于累计载流量且大于程度最小的海缆型号作为目标海缆型号。需要说明的是，在多个不同型号的海缆中大于累计载流量对应的海缆可能有一个或多个，如果为一个，则为目标海缆型号，如果为多个，由于选择最为贴近累计载流量的海缆型号，真正从载流量考虑，则选择大于程度最小的海缆型号作为目标海缆型号。
64.s14：将第一风机对应的风机信息与累计载流量加入至载流量集合。
65.在确定目标海缆型号后，将第一风机对应的风机信息与累计载流量加入至载流量的集合内以便后续获取下一个当前末端风机。
66.s15：将目标海缆型号以及第一风机与第二风机连接的线路长度加入至海缆集合，并根据海缆集合确定第一风机与第二风机连接的线路。
67.将目标海缆型号以及第一风机与第二风机连接的线路长度加入至海缆集合，进而确定第一风机与第二风机连接的线路，也就是确定目标海缆以及对应的线路长度计算最终的建设成本，使线路达到较优效果。
68.需要说明的是，确定第一风机与第二风机连接的线路，根据海缆集合内的多个第一风机与第二风机连接线路来确定最终整个场区的线路。
69.本发明提供的一种海上风电场的线路确定方法，该方法采用树状拓扑结构选取场区内当前的末端风机作为第一风机，与第一风机相连的风机作为第二风机，根据初始风机以及连接方式以及保存的载流量集合确定第一风机的累计载流量，进而以第一风机的累计
载流量为依据，确定对应连接的目标海缆型号，将第一风机对应的风机信息与累计载流量加入至载流量集合，将目标海缆型号和第一风机与第二风机连接的线路长度加入至海缆集合确定其第一风机与第二风机连接的线路。通过选取每个当前末端风机作为第一风机确定累计载流量，在确定累计载流量的情况下再确定对应的目标海缆型号，针对场区内不同累计载流量的风机之间选取不同的目标海缆型号，以此来确定整个场区的优选路线。避免环状拓扑的海缆型号的选取单一导致没有达到较优的线路结果，提高海缆选取的灵活性，使线路铺设达到较优结果。
70.在上述实施例的基础上，步骤s12的根据场区内的初始风机以及连接方式与载流量集合确定第一风机的累计载流量，包括：
71.根据场区内的初始风机以及连接方式判断第一风机是否与载流量集合内的风机信息对应的风机连接；
72.若是，则第一风机的累计载流量为第一风机之前作为原始第二风机时对应连接的原始第一风机的累计载流量与第一风机的额定电流之和；
73.若否，则第一风机的累计载流量为第一风机的额定电流。
74.具体地，根据初始风机以及连接方式判断第一风机是否与载流量集合内的风机连接，其载流量集合内记录风机信息与累计载流量的集合，其风机信息在上文中可以为树状拓扑结构内风机的位置、编号以及属性等信息，也就是判断第一风机与载流量集合内风机信息对应的风机是否有连接，若有连接，则说明当前的第一风机在初始连接方式中与其他风机连接，累计载流量为多个相连的风机对应的累计载流量与自身的额定电流之和。若没有连接，则说明当前的第一风机在初始连接方式中未与任何风机连接，累计载流量为自身的额定电流。
75.本实施例提供的根据场区内的初始风机以及连接方式与载流量集合确定第一风机的累计载流量，确定累计载流量为目标值以此选择合适的海缆型号，方便后续确定目标海缆型号。
76.在上述实施例的基础上，在步骤s13中的根据累计载流量确定第一风机与第二风机对应连接的目标海缆型号，包括：
77.将多个海缆型号对应的载流量进行从小到大排序；
78.选取接近累计载流量的两个海缆型号对应的载流量；
79.在两个海缆型号对应的载流量中选取大于累计载流量的目标载流量以确定目标载流量对应的目标海缆型号。
80.具体地，方便根据不同型号的海缆对应的载流量与累计载流量进行比较，则需要将多个海缆型号对应的载流量进行排序，可以从小到大，也可以从大到小排序，本发明不做具体限定。
81.根据累计载流量的具体值选取两个海缆型号对应的载流量，进而由于第二风机的电流流向第一风机，在两个海缆型号中选取大于第一风机的累计载流量的目标载流量作为目标海缆型号。例如，多个海缆型号对应的载流量按照从小到大的顺序排序(a1，a2，a3……an
)，第一风机的累计载流量为a，将a与海缆型号对应的载流量比较，得到a在a3与a4中间(a3＜a＜a4)，因此选择a4为目标海缆型号。
82.需要说明的是，本实施例仅是一种优选地实施例，也可以不对海缆型号对应的载
流量进行排序，每次对a进行比较，大于a的载流量放入一个集合，进而对大于a的载流量做减法得到目标值，选取目标值最小的载流量为目标载流量。
83.本实施例提供的根据累计载流量确定第一风机与第二风机对应连接的目标海缆型号。针对不同风机的累计载流量选取不同的目标海缆型号，提高灵活性，方便后续线路的确定。
84.在上述实施例的基础上，在步骤s11中的选取场区当前的末端风机，包括：
85.选取场区内的当前风机；
86.判断当前风机是否与多个风机连接；
87.若是，则返回至选取场区内的当前风机的步骤；
88.若不是，则将当前风机作为末端风机。
89.可以理解的是，选取当前的末端风机，需要具体判断选取的当前风机是否与多个风机连接，如果是，则说明不能作为树状拓扑结构的末端风机，则继续选取当前风机进行判断；如果不是，则将当前风机作为末端风机，以此作为第一风机。
90.在一个树状拓扑结构中，末端风机可以为多个，需要获取当前的末端风机作为第一风机进而后续的线路确定。
91.本实施例提供的选取场区当前的末端风机，方便后续确定第一风机以及第一风机的累计载流量，若将任意风机作为第一风机，对后续确定第一风机的累计载流量加大难度，增加复杂操作。
92.在上述实施例的基础上，在步骤s15中的根据海缆集合确定第一风机与第二风机连接的线路之后，还包括：
93.合并海缆集合内的多个第一风机与第二风机连接的线路；
94.根据合并结果确定场区的线路。
95.需要说明的是，上述实施例仅确定第一风机与第二风机连接的线路，其海缆集合内有多个作为第一风机与第二风机来连接的线路，整个场区是先选取当前的末端风机作为第一风机以此后续确定第一风机与第二风机连接的线路，可以理解的是，场区确定的有多个作为第一风机与第二风机连接的线路，需将其多个连接线路合并，作为整个场区的线路，进而根据合并结果来确定整个场区的线路。
96.本实施例提供的合并海缆集合内的多个第一风机与第二风机连接的线路，根据合并结果确定场区的线路。针对不同的风机累计载流量确定不同的目标海缆型号进而确定连接的线路，最后将其合并得到场区的线路，提高海缆选取的灵活性，使线路铺设达到较优结果。
97.在上述实施例的基础上，在确定场区的线路之后，还包括：
98.检测场区的风机对应的累计载流量是否正确；
99.若正确，则输出最终结果信息；
100.若不正确，则上报故障。
101.可以理解的是，场区风机对应的载流量是根据不同风机之间的累计载流量得到的，在场区线路铺设之前，需要检测累计载流量是否正确，避免线路铺设过程中风机出现故障，以此节省人工成本。如果测得累计载流量正确，则输出最终结果信息。如果测得的累计载流量不正确，则说明场区的风机发生故障，则需要将其故障上报以便后续检修工作的实
array，pla)中的至少一种硬件形式来实现。处理器22也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器(central processing unit，cpu)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器22可以在集成有图像处理器(graphics processing unit，gpu)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器22还可以包括人工智能(artificial intelligence，ai)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
117.存储器21可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器21还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器21至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器22加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的海上风电场的线路确定方法的相关步骤。另外，存储器21所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括windows、unix、linux等。数据203可以包括但不限于海上风电场的线路确定方法所涉及到的数据等等。
118.在一些实施例中，海上风电场的线路确定装置还可包括有显示屏23、输入输出接口24、通信接口25、电源26以及通信总线27。
119.领域技术人员可以理解，图3中示出的结构并不构成对海上风电场的线路确定装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
120.处理器22通过调用存储于存储器21中的指令以实现上述任一实施例所提供的海上风电场的线路确定方法。
121.本发明提供的一种海上风电场的线路确定装置，该装置采用树状拓扑结构选取场区内当前的末端风机作为第一风机，与第一风机相连的风机作为第二风机，根据初始风机以及连接方式以及保存的载流量集合确定第一风机的累计载流量，进而以第一风机的累计载流量为依据，确定对应连接的目标海缆型号，将第一风机对应的风机信息与累计载流量加入至载流量集合，将目标海缆型号和第一风机与第二风机连接的线路长度加入至海缆集合确定其第一风机与第二风机连接的线路。通过选取每个当前末端风机作为第一风机确定累计载流量，在确定累计载流量的情况下再确定对应的目标海缆型号，针对场区内不同累计载流量的风机之间选取不同的目标海缆型号，以此来确定整个场区的优选路线。避免环状拓扑的海缆型号的选取单一导致没有达到较优的线路结果，提高海缆选取的灵活性，使线路铺设达到较优结果。
122.进一步的，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器22执行时实现如上述海上风电场的线路确定方法的步骤。
123.可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器
(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
124.对于本发明提供的一种计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不再赘述，其具有上述海上风电场的线路确定方法相同的有益效果。
125.以上对本发明所提供的一种海上风电场的线路确定方法、装置及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
126.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。