[发明专利]一种山地风电场优化设计系统及方法

权利要求书

1.一种山地风电场优化设计系统，其特征在于，包括：

风电场基础数据载入模块，用于载入风电场基础数据，建立风电场数据库；

遥感影像模块，用于运用遥感技术采集风电场区域的遥感影像；

GPS模块，用于采集风电场区域的地物信息；

粗糙度提取模块，用于基于遥感影像数据和风电场区域地物信息提取风电场区域粗糙度数据，为风电场资源评估提供基础数据；

风资源计算评估模块，用于基于风电场基础数据和提取的粗糙度数据，对风电场区域内的风能资源进行计算评估，计算确定风电场区域内可行机位坐标信息及发电量，构建风电场区域内的风能资源评估数据库；

GIS平台设计模块，用于基于风能资源评估结果和装机要求，对风电场进行风机优化布置和道路优化设计；

优化设计成果展示模块，用于对优化设计成果进行三维可视化展示；

所述基于风能资源评估结果和装机要求，对风电场进行风机优化布置和道路优化设计，具体包括：

提取可行机位坐标及发电量信息：

根据风电场区域内可行机位坐标信息和风资源数据，提取各个机位点发电量q_i(i＝1,2,…,m)，其中m为可行机位数量；

计算可行机位点的基础工程量；

根据机位坐标和风电场地形图数据，计算各个机位点基础工程量t_i,(i＝1,2,…,m)，其中m为可行机位数量；

构造布置方案系数矩阵：

采用枚举法构造风机布置方案系数矩阵K，系数k_ij,(i＝1,2,…,m；n为需求机位数量，需求机位数量根据风电场容量和机型功率参数确定；

风机布置方案系数矩阵为(0,1)矩阵，布置方案选用该机位时，k_ij＝1，布置方案不选用该机位时，k_ij＝0，且有：

计算各布置方案的场内道路工程量：

计算每一种布置方案场内道路工程量

通过模型求解获得最优风机布置和道路设计方案:

利用总投资收益数学模型，求解出收益率最高的风机布置和道路设计方案:

其中，λ为风电上网电价，β为风机基础单位造价，δ为厂内道路单位工程量造价，A为设备及安装工程费，B为其他费用。

2.一种山地风电场优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.载入风电场基础数据；

b.获取风电场区域的遥感影像和现场地物信息；

c.基于遥感影像数据和风电场区域地物信息提取风电场区域粗糙度数据；

d.基于风电场基础数据和提取的粗糙度数据，对风电场区域内的风能资源进行计算评估；

e.基于风能资源评估结果和装机要求，对风电场进行风机优化布置和道路优化设计；

f.对优化设计成果进行三维可视化展示；

步骤e中，所述基于风能资源评估结果和装机要求，对风电场进行风机优化布置和道路优化设计，具体包括：

e1.提取可行机位坐标及发电量信息：

根据风电场区域内可行机位坐标信息和风资源数据，提取各个机位点发电量q_i(i＝1,2,…,m)，其中m为可行机位数量；

e2.计算可行机位点的基础工程量；

根据机位坐标和风电场地形图数据，计算各个机位点基础工程量t_i,(i＝1,2,…,m)，其中m为可行机位数量；

e3.构造布置方案系数矩阵：

采用枚举法构造风机布置方案系数矩阵K，系数n为需求机位数量，需求机位数量根据风电场容量和机型功率参数确定；

风机布置方案系数矩阵为(0,1)矩阵，布置方案选用该机位时，k_ij＝1，布置方案不选用该机位时，k_ij＝0，且有：

e4.计算各布置方案的场内道路工程量：

计算每一种布置方案场内道路工程量

e5.通过模型求解获得最优风机布置和道路设计方案:

利用总投资收益数学模型，求解出收益率最高的风机布置和道路设计方案:

其中，λ为风电上网电价，β为风机基础单位造价，δ为厂内道路单位工程量造价，A为设备及安装工程费，B为其他费用。