[發明專利]一種用于風電場場內道路設計的自動優化選線方法

有效

• 申請號: 201310021674.5
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103106300A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 顧華杰;王峻
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

技術領域

本發明涉及一種風電場微觀選址技術，尤其是涉及一種用于風電場場內道路設計的自動優化選線方法。

背景技術

風電場場內道路是指風電機組間道路和風電機組與升壓變電站之間道路。道路是建設風電場的先決條件，也是風電場建設占用土地的主要因素，合理的道路設計對風電場的投資和運營起著非常重要的作用。

然而目前國內外對風電場場內道路自動優化選線的研究甚少，企業通常依據工程經驗人工地進行道路設計，重復工作量大且工作效率相對較低，無法保證道路的最優選線。陸上風電場多處于山區，復雜的地形、地貌會使設計難度和工作量劇增。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種用于風電場場內道路設計的自動優化選線方法，該方法可以對地形復雜的風電場場內道路進行快速優化，減少工作量，提高最優路線選擇的效率。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

1.一種用于風電場場內道路設計的自動優化選線方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)對風電場的衛星地圖進行預處理，獲取風電場的等高線地形圖和等高線樹；

2)根據等高線樹和等高線地形圖確定風電場中任意兩個風機機位之間的連接路線；

3)重復步驟2)直至生成包括所有機位之間連接路線的完全圖，并對該完全圖進行全局選線優化，獲取風電場場內道路的最優連接路線。

2.根據權利要求1所述的一種用于風電場場內道路設計的自動優化選線方法，其特征在于，步驟1)中預處理具體包括以下步驟：

11)從風電場的衛星地圖中提取數字高程數據；

12)根據數字高程數據生成風電場的等高線地形圖；

13)根據等高線地形圖計算出風電場的等高線樹。

3.根據權利要求1所述的一種用于風電場場內道路設計的自動優化選線方法，其特征在于，步驟2)具體包括以下步驟：

21)根據風電場中風機機位的高程數據，確定其所屬等高線樹的結點標號；

22)根據步驟21)中得到的結點標號搜索等高線樹，計算出兩結點間的連接路徑，以確定兩個風機機位之間的鄰接等高線邏輯跨越路徑；

23)根據步驟22)中兩個風機機位之間的鄰接等高線邏輯跨越路徑，采用等坡度線算法在等高線地形圖中設計出兩個風機機位之間的連接路線。

4.根據權利要求1所述的一種用于風電場場內道路設計的自動優化選線方法，其特征在于，步驟3)中對完全圖進行全局選線優化采用最小生成樹算法，以道路修建成本為權值，計算出所有風機機位的最小生成樹，得到風電場場內道路的最優連接路線。

與現有技術相比，本發明解決了現有風電場微觀選址技術缺少一種用于風電場場內道路設計的自動優化選線方法的問題，減少了風電場場內道路選線過程中的工作量，提高了工作效率，全局優化風電場場內道路選線，方便微觀選址工程師快速地判斷不同風機機位布置下對應道路選線的可行性及經濟性，進而加快風電場建設進程，提高整個風電場的經濟效益，極具工程實用價值。

附圖說明

圖1為本發明的簡明處理流程圖；

圖2為本發明的具體實現流程圖；

圖3為實施例中風電場的等高線地形圖；

圖4為實施例中風電場等高線地形圖的對應等高線樹；

圖5為實施例中風電場中利用本發明設計的23臺風機間的最優連接道路；

圖6為實施例中風電場中利用本發明設計的49臺風機間的最優連接道路。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例

如圖1所示，一種用于風電場場內道路設計的自動優化選線方法，該方法包括以下三個步驟：

1)地圖數據預處理：從風電場的衛星地圖獲取風電場的等高線地形圖和等高線樹。

2)兩機位間道路自動設計：根據等高線樹和等高線地形圖確定風電場中任意兩個風機機位之間的連接路線。

3)場內道路的全局最優選線：重復步驟2)直至生成包括所有機位之間連接路線的完全圖，并對該完全圖進行全局選線優化，獲取風電場場內道路的最優連接路線。

其中，每一步驟的具體過程如圖2所示，在步驟1)中地圖數據預處理具體包括以下步驟：

11)從風電場的衛星地圖中提取數字高程(DEM)數據；

12)根據數字高程數據生成風電場的等高線地形圖，如圖3所示；