[發(fā)明專利]復(fù)雜地形風(fēng)電場道路優(yōu)化設(shè)計方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011238843.7
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112270030B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳鵬;鄒亮;譚笑佚;曹鵬;付瑜;伍偉;竇瑋然
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團海裝風(fēng)電股份有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F113/06
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 巴翠昆

本申請公開了一種復(fù)雜地形風(fēng)電場道路優(yōu)化設(shè)計方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，包括：將風(fēng)電場場址區(qū)域網(wǎng)格化，剔除位于場址范圍外的區(qū)域、坡度大于限定值的區(qū)域和敏感區(qū)的區(qū)域，獲取網(wǎng)格圖；使用dijkstra算法在獲取的網(wǎng)格圖中計算每兩臺風(fēng)力發(fā)電機組機位之間連接的最短路徑和對應(yīng)的道路成本；將計算出的最短路徑、道路成本及對應(yīng)的機組編號儲存記錄至獲取的網(wǎng)格圖中，得到最終網(wǎng)格圖；根據(jù)最終網(wǎng)格圖中記錄的信息，采用最小生成樹算法計算出所有風(fēng)力發(fā)電機組機位的最小生成樹，獲得風(fēng)電場場內(nèi)道路成本最低的最優(yōu)連接線路。這樣能夠減輕場內(nèi)道路設(shè)計過程中的工作量，節(jié)省人力物力，同時降低工程造價，為業(yè)主節(jié)約工程投資，具有工程實用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)電場道微觀選址技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種復(fù)雜地形風(fēng)電場道路優(yōu)化設(shè)計方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)

由于風(fēng)力發(fā)電機組排布分散，場內(nèi)檢修道路一般較長，而風(fēng)電場的重要組成包括風(fēng)電場道路設(shè)計的線路布局、路基和路面的設(shè)計以及長期或臨時征地等計劃，恰當(dāng)?shù)牡缆吩O(shè)計對整個風(fēng)電場的投資、管理和運行維護起到十分關(guān)鍵的作用。

風(fēng)電場道路規(guī)劃需要結(jié)合場址地形和周圍環(huán)境進行方便實用的規(guī)劃設(shè)計，盡量避開林耕地的占用和大面積的挖填。優(yōu)化道路設(shè)計方案，需要根據(jù)風(fēng)機設(shè)備的運輸要求和吊裝機械型式，盡可能利用原有道路，減少路徑長度，按照永久性和臨時相結(jié)合的措施，控制道路等級和標準。設(shè)計時根據(jù)所在區(qū)域的詳細狀況給出具體的實施方案，例如南方經(jīng)常下雨，那么就需要做好擋土墻、護坡等相關(guān)措施。

但是，現(xiàn)階段國內(nèi)外對復(fù)雜地形風(fēng)電場，特別是山地道路優(yōu)化的研討非常有限，當(dāng)然這主要也是因為優(yōu)化時有很多不定因素沒有固定標準。設(shè)計院和風(fēng)電廠家普遍按照人工經(jīng)驗進行道路設(shè)計工作，選線因人而異，一般50MW風(fēng)場檢修道路詳細設(shè)計需要2～3個月，很難做到道路投資的優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)雜地形風(fēng)電場道路優(yōu)化設(shè)計方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，可以減輕場內(nèi)道路設(shè)計過程中的工作量，節(jié)省人力物力，同時降低工程造價，具有工程實用價值。其具體方案如下：

一種復(fù)雜地形風(fēng)電場道路優(yōu)化設(shè)計方法，包括：

將風(fēng)電場場址區(qū)域網(wǎng)格化，剔除位于場址范圍外的區(qū)域、坡度大于限定值的區(qū)域和敏感區(qū)的區(qū)域，獲取網(wǎng)格圖；

使用dijkstra算法在獲取的所述網(wǎng)格圖中計算每兩臺風(fēng)力發(fā)電機組機位之間連接的最短路徑和對應(yīng)的道路成本；

將計算出的所述最短路徑、所述道路成本及對應(yīng)的機組編號儲存記錄至獲取的所述網(wǎng)格圖中，得到最終網(wǎng)格圖；

根據(jù)所述最終網(wǎng)格圖中記錄的信息，采用最小生成樹算法計算出所有風(fēng)力發(fā)電機組機位的最小生成樹，獲得風(fēng)電場場內(nèi)道路成本最低的最優(yōu)連接線路。

優(yōu)選地，在本發(fā)明實施例提供的上述復(fù)雜地形風(fēng)電場道路優(yōu)化設(shè)計方法中，將風(fēng)電場場址區(qū)域網(wǎng)格化，具體包括：

生成等高線地形圖；

在所述等高線地形圖中，標注出風(fēng)電場場址的邊界和敏感區(qū)；

將所述等高線地形圖對應(yīng)的風(fēng)電場場址區(qū)域進行網(wǎng)格化，生成矩形網(wǎng)格，連接所述矩形網(wǎng)格中每個矩形單元的對角線，并標注出坡度大于限定值的區(qū)域。

優(yōu)選地，在本發(fā)明實施例提供的上述復(fù)雜地形風(fēng)電場道路優(yōu)化設(shè)計方法中，使用dijkstra算法在獲取的所述網(wǎng)格圖中計算每兩臺風(fēng)力發(fā)電機組機位之間連接的最短路徑和對應(yīng)的道路成本，具體包括：

依據(jù)風(fēng)電場場內(nèi)道路坡度的設(shè)計要求，使用dijkstra算法在獲取的所述網(wǎng)格圖中設(shè)計每兩臺風(fēng)力發(fā)電機組機位之間的連接道路；

找出設(shè)計的所述連接道路中的最短路徑，計算所述最短路徑對應(yīng)的道路成本，并記錄對應(yīng)的機組編號。