风电场的路径规划方法、装置、系统及存储介质与流程

本发明涉及风电场工程规划设计，尤其涉及一种风电场的路径规划方法、装置、系统及存储介质。

背景技术：

1、风电场的路径规划主要包括场内道路规划和场内集电线路规划，而常规的场内道路规划和场内集电线路规划一般通过两种方式实现，一种为基于神经网络模型，另一种是基于人工规划，但上述两种方式在实际应用中均存在规划效率低下造成的风电场的工程推进精度慢的情况。

技术实现思路

1、本发明的主要目地在于提供一种风电场的路径规划方法、装置、系统及存储介质，旨在常规的风电场的路径规划存在规划效率低的技术问题。

2、为实现上述目地，本发明提供一种风电场的路径规划方法，所述风电场的路径规划方法包括以下步骤：

3、根据目标风电场中预设位置点的地形类型，确定所述预设位置点的无量纲坡度和无量纲起伏度；

4、基于所述无量纲坡度和所述无量纲起伏度，获取对应的道路路径函数和道路路径算法，并基于所述道路路径函数、所述道路路径算法和/或所述主道路路径，确定所述机位道路路径的若干道路路径规划长度；

5、获取所述目标风电场的多个路径系数，将各所述路径系数和各所述道路路径规划长度俩俩组合后代入集电线路路径函数中，得到所述机位集电线路路径的若干集电线路路径规划长度；

6、在基于若干所述道路路径规划长度和若干所述集电线路路径规划长度所组成的若干路径规划方案中，将总路径长度最短的路径规划方案作为所述目标风电场的目标路径规划方案。

7、可选地，在所述根据目标风电场中预设位置点的地形类型，确定所述预设位置点的无量纲坡度和无量纲起伏度的步骤之前，所述路径规划方法还包括：

8、获取所述目标风电场中各机位点的合集信息；

9、根据所述合集信息确定所述目标风电场的起始节点和终止节点后，基于所述起始节点与所述终止节点之间的节点连接路径确定所述主道路路径，以及根据所述合集信息确定所述地形类型。

10、可选地，所述基于所述起始节点与所述终止节点之间的节点连接路径确定所述主道路路径的步骤包括：

11、从任意两个所述区域集合中分别提取任一所述机位点，并计算提取的两个所述机位点之间的坐标距离，直至所述合集信息中任意两个所述区域集合分别对应的任一机位点之间的所述坐标距离均计算完毕；

12、将各所述坐标距离中最大的坐标距离所对应的其中一个机位点确定为所述起始节点，另一个机位点确定为所述终止节点；

13、连接所述起始节点和所述终止节点形成所述节点连接路径，将所述节点连接路径确定为所述主道路路径。

14、可选地，所述根据所述合集信息确定所述地形类型的步骤包括：

15、遍历所述合集信息中的各所述机位点的高度数据；

16、根据所述高度数据所处的高度数据范围，确定所述地形类型，其中，所述高度数据范围包括第一高度数据范围、第二高度数据范围和第三高度数据范围，所述地形类型包括平原类型、丘陵类型和山地类型，处于所述第一高度数据范围时为所述平原类型，处于所述第二高度数据范围时为所述丘陵类型，处于所述第三高度数据范围时为所述山地类型。

17、可选地，所述根据目标风电场中预设位置点的地形类型，确定所述预设位置点的无量纲坡度和无量纲起伏度的步骤包括：

18、获取所述预设位置点的地形坡度和地形起伏度；

19、根据所述地形类型，分别对所述地形坡度和所述地形起伏度进行无量钢化处理，得到所述无量纲坡度和所述无量纲起伏度。

20、可选地，所述基于所述无量纲坡度和所述无量纲起伏度，获取对应的道路路径函数和道路路径算法，并基于所述道路路径函数、所述道路路径算法和/或所述主道路路径，确定所述机位道路路径的若干道路路径规划长度的步骤包括：

21、在所述无量纲坡度和所述无量纲起伏度均等于或大于第一阈值的情形下，通过所述a星算法、所述第一道路路径函数和所述主道路路径，确定所述若干道路路径规划长度，其中，各所述道路路径规划长度均小于预设道路路径规划长度；

22、在所述无量纲坡度和所述无量纲起伏度均小于所述第一阈值的情形下，通过所述最小生成树算法和所述第二道路路径函数，确定所述若干道路路径规划长度。

23、可选地，所述通过所述a星算法、所述第一道路路径函数和所述主道路路径，确定所述若干道路路径规划长度的步骤包括：

24、基于所述a星算法和所述第一道路路径函数，获取与所述起始节点相邻的若干当前节点，计算所述起始节点分别经由各所述当前节点达到所述终止节点的第一通行代价，其中，所述当前节点为与所述起始节点相邻的机位点；

25、选取通行代价值小于预设通行代价值的所述第一通行代价所对应的所述当前节点作为新的起始节点，并建立所述新的起始节点与所述起始节点的连接关系；

26、判断当前是否只剩下所述终止节点未具备所述连接关系；

27、若当前只剩下所述终止节点未具备所述连接关系，则将所述终止节点与所述新的起始节点相连，确定所述起始节点到所述终止节点的连接路径，其中，所述起始节点到所述终止节点间存在若干所述连接路径；

28、计算所述连接路径的连接长度，将所述连接长度作为所述道路路径规划长度，得到所述若干道路路径规划长度；

29、若当前剩下除所述终止节点外的其他节点未具备所述连接关系，则获取与所述新的起始节点相邻的若干新的当前节点，计算所述新的起始节点分别经由所述新的当前节点达到所述终止节点的第二通行代价，其中，所述新的当前节点为与所述新的起始节点相邻的机位点；

30、选取所述通行代价值小于所述预设通行代价值的所述第二通行代价所对应的所述新的当前节点作为下一新的起始节点，并建立所述下一新的起始节点与所述新的起始节点的连接关系，执行所述判断当前是否只剩下所述终止节点未具备所述连接关系的步骤。

31、可选地，所述通过所述最小生成树算法和所述第二道路路径函数，确定所述若干道路路径规划长度的步骤包括：

32、基于所述最小生成树算法和所述第二道路路径函数，选取所述目标风电场中的任意一个所述机位点作为待连接节点，并分别计算所述待连接节点与所述待连接节点的预设连接范围内的各其他机位点间的第一节点距离；

33、将节点距离值小于预设节点距离值的所述第一节点距离所对应的所述其他机位点作为下一待连接节点，并建立所述下一待连接节点与所述待连接节点间的连接关系；

34、判断当前所述目标风电场内的任一所述机位点是否均与其他任意一个或多个所述机位点具有所述连接关系；

35、若当前所述目标风电场内的任一所述机位点均与其他任意一个或多个所述机位点具有连接关系，则基于所述连接关系确定对应的各连接路径；

36、计算所述连接路径的连接长度，将所述连接长度作为所述道路路径规划长度，得到所述若干道路路径规划长度；

37、若当前所述目标风电场内存在不具备所述连接关系的所述机位点，则分别计算所述下一待连接节点与所述下一待连接节点的所述预设连接范围内的各其他下一机位点间的第二节点距离；

38、将所述节点距离值小于所述预设节点距离值的所述第二节点距离所对应的所述其他下一机位点作为新的下一待连接节点，并建立所述新的下一待连接节点与所述下一待连接节点间的连接关系，执行所述判断当前所述目标风电场内的任一所述机位点是否均与其他任意一个或多个所述机位点具有所述连接关系的步骤。

39、可选地，在所述获取所述目标风电场的多个路径系数的步骤之后，所述路径规划方法还包括：

40、当所述多个路径系数和所述线路长度满足预设验证条件时，执行所述将各所述路径系数和各所述道路路径规划长度俩俩组合后代入集电线路路径函数中，得到所述机位集电线路路径的若干集电线路路径规划长度的步骤，其中，所述路径系数与所述目标风电场的线路长度和所述目标风电场的道路长度相关，所述预设验证条件为各所述路径系数与历史路径系数间的路径系数差值均小于预设路径系数差值，且所述线路长度与历史线路长度间的线路长度差值小于预设线路长度差值，所述历史路径系数和所述历史线路长度为根据与所述目标风电场的所述地形类型相同的历史风电场所确定的，各所述集电线路路径规划长度均小于预设集电线路路径规划长度；或，

41、当所述路径系数和所述线路长度不满足所述预设验证条件时，对所述路径系数进行平均，得到平均路径系数；

42、根据所述平均路径系数和所述道路长度确定新的线路长度，并基于所述道路长度和所述线路长度计算得到新的路径系数后，对所述平均路径系数、所述新的路径系数和所述新的线路长度进行是否满足所述预设验证条件的判断，直至判定得到所述平均路径系数、所述新的路径系数和所述新的线路长度满足所述预设验证条件时，将各所述道路路径规划长度分别和所述平均路径系数或所述新的路径系数进行俩俩组合计算，执行得到所述机位集电线路路径的若干集电线路路径规划长度的步骤。

43、本发明还提供一种风电场的路径规划装置，所述风电场的路径规划装置包括：

44、获取模块，用于根据目标风电场中预设位置点的地形类型，确定所述预设位置点的无量纲坡度和无量纲起伏度；

45、路径确定模块，用于基于所述无量纲坡度和所述无量纲起伏度，获取对应的道路路径函数和道路路径算法，并基于所述道路路径函数、所述道路路径算法和/或主道路路径，确定机位道路路径的若干道路路径规划长度；

46、所述路径确定模块，还用于获取所述目标风电场的多个路径系数，将各所述路径系数和各所述道路路径规划长度俩俩组合后代入集电线路路径函数中，得到机位集电线路路径的若干集电线路路径规划长度；

47、路径输出模块，用于在基于若干所述道路路径规划长度和若干所述集电线路路径规划长度所组成的若干路径规划方案中，将总路径长度最短的路径规划方案作为所述目标风电场的目标路径规划方案。

48、此外，为实现上述目地，本发明该提供一种风电场的路径规划系统，所述风电场的路径规划系统包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的风电场的路径规划程序，所述风电场的路径规划程序被所述处理器执行时实现上述风电场的路径规划方法的步骤。

49、此外，为实现上述目地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有风电场的路径规划程序，所述风电场的路径规划程序被处理器执行时实现上述风电场的路径规划方法的步骤。

50、本发明提出一种风电场的路径规划方法、装置、系统及存储介质，根据目标风电场中预设位置点的地形类型，确定所述预设位置点的无量纲坡度和无量纲起伏度，基于所述无量纲坡度和所述无量纲起伏度，获取对应的道路路径函数和道路路径算法，并基于所述道路路径函数、所述道路路径算法和/或所述主道路路径，确定所述机位道路路径的若干道路路径规划长度，获取所述目标风电场的多个路径系数，将各所述路径系数和各所述道路路径规划长度俩俩组合后代入集电线路路径函数中，得到所述机位集电线路路径的若干集电线路路径规划长度，通过道路路径函数、道路路径算法和集电线路路径函数快速计算出目标风电场的道路路径规划长度和集电线路路径规划长度，提高了输出路径规划的效率，在基于若干所述道路路径规划长度和若干所述集电线路路径规划长度所组成的若干路径规划方案中，将总路径长度最短的路径规划方案作为所述目标风电场的目标路径规划方案，在快速输出由道路路径规划长度和集电线路路径长度组成的若干个路径规划方案后，自动选取总路径长度最短的路径规划方案输出为目标路径规划方案，提高了风电场的路径规划效率，避免常规的基于神经网络需进行大量工程特征因素数据的输入而存在的统计分析时间较长或基于人工规划存在的自动化程度低而导致的规划效率低下的问题。