风机点位的评估方法、装置、设备及介质与流程

本技术涉及风机点位排布的，尤其涉及一种风机点位的评估方法、风机点位的评估装置、风机点位的评估设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、风电场风机点位的布置是风场设计的第一步，其布置的合理与否关系到后续可行性研究、初步设计及优化设计等工作量与准确程度。

2、目前，通过计算机及数字化进行风电场风机点位设计，是风场设计的重要手段，可使用如遗传算法、退火算法等启发式算法，对风机点位样本进行组合形成风场风机排布方案，在给定的目标条件下，找到满足该目标条件的最优或者可行方案。

3、但是，风机点位样本存在初始化难题。当初始化的风机点位样本量太少，选取的初始风机点位太少时，不足以覆盖风场设计区域，风场风机排布方案不够准确；当初始化的风机点位样本量太多，选取的初始风机点位太多时，大量精细初始化的风机点位样本往往导致计算算力不能满足运算需求，难以快速得到风场风机排布方案。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种风机点位的评估方法、风机点位的评估装置、风机点位的评估设备及计算机可读存储介质，旨在解决在设计风场风机排布方案时，难以准确确定初始风机点位的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术提供一种风机点位的评估方法，所述方法包括：

3、获取待评估区域的边界信息，并基于所述边界信息对所述待评估区域进行网格化处理；

4、获取所述待评估区域中各个网格区域处的预设排布因素信息，基于所述待评估区域各个网格区域处的预设排布因素信息，构建所述待评估区域的输入层；其中，所述预设排布因素包括所述待评估区域的风能资源参数、表面地形参数以及障碍物中的一种或多种因素；

5、获取在所述待评估区域各网格处预布置风机时的尾流影响因素，基于所述尾流影响因素构建所述待评估区域各网格处的评估卷积核；其中，所述尾流影响因素包括所述待评估区域各网格处的尾流方向以及尾流影响距离；

6、在所述待评估区域各网格处，对所述输入层进行所述评估卷积核的卷积运算，基于卷积运算结果评估所述待评估区域中各网格处对应的风机排布点位。

7、示例性的，所述预设排布因素包括所述待评估区域的风能资源参数，所述获取所述待评估区域中各个网格区域处的预设排布因素信息，基于所述待评估区域各个网格区域处的预设排布因素信息，构建所述待评估区域的输入层的步骤，包括：

8、根据所述待评估区域的风能资源参数在所述待评估区域中的网格分布，构建所述待评估区域的输入层；其中，所述风能资源参数为评价风能资源优劣的量，包括风速值或者风功率密度值或者风能密度值。

9、示例性的，所述预设排布因素包括所述待评估区域的表面地形参数，所述获取所述待评估区域中各个网格区域处的预设排布因素信息，基于所述待评估区域各个网格区域处的预设排布因素信息，构建所述待评估区域的输入层的步骤，包括：

10、根据所述待评估区域的表面地形参数在所述待评估区域中的网格分布，构建所述待评估区域的输入层；其中，所述表面地形参数为评价地形复杂程度的量，包括地形坡度或者地形耐用指数或者崎岖指数。

11、示例性的，所述预设排布因素包括所述待评估区域的风能资源参数、表面地形参数以及障碍物，所述获取所述待评估区域中各个网格区域处的预设排布因素信息，基于所述待评估区域各个网格区域处的预设排布因素信息，构建所述待评估区域的输入层的步骤，包括：

12、通过耦合所述待评估区域的风能资源参数在所述待评估区域中的网格分布、所述待评估区域的表面地形参数在所述待评估区域中的网格分布，以及所述待评估区域的障碍物在所述待评估区域中的网格分布，共同构建所述待评估区域的输入层；其中，所述风能资源参数为评价风能资源优劣的量，包括风速值或者风功率密度值或者风能密度值，所述表面地形参数为评价地形复杂程度的量，包括地形坡度或者地形耐用指数或者崎岖指数。

13、示例性的，所述基于所述尾流影响因素构建所述待评估区域各网格处的评估卷积核的步骤，包括：

14、选定所述待评估区域各网格处所述尾流影响因素中的尾流方向；

15、根据选定的尾流方向的数量，确定所述待评估区域各网格处的待构建卷积核的尺寸；

16、获取在所述待评估区域各网格处预布置风机时所述尾流影响因素中的尾流影响距离；

17、基于所述尾流影响距离在所述待评估区域中的网格分布，确定在所述待构建卷积核的尺寸内对应网格的所述尾流影响距离，得到所述待评估区域各网格处的评估卷积核。

18、示例性的，所述基于所述尾流影响因素构建所述待评估区域各网格处的评估卷积核的步骤，包括：

19、根据风能资源参数在所述待评估区域中的网格分布对所述待评估区域的各网格进行聚类，得到所述待评估区域的分块区域；

20、在各所述分块区域内，根据所述尾流影响因素构建所述分块区域内各网格处的评估卷积核，得到所述待评估区域各网格处的评估卷积核。

21、示例性的，所述在所述待评估区域各网格处，对所述输入层进行所述评估卷积核的卷积运算的步骤，包括：

22、在所述待评估区域的各分块区域内，对所述输入层进行所述分块区域内各网格处的评估卷积核的卷积运算。

23、示例性的，所述基于卷积运算结果评估所述待评估区域中各网格处对应的风机排布点位的步骤，包括：

24、对卷积运算结果进行预设阈值的过滤，以及预设置信水平的单侧检验，确定剩下的卷积运算结果对应的所述待评估区域中的网格为初始风机排布点位。

25、本技术还提供一种风机点位的评估装置，所述装置包括：

26、初始模块，用于获取待评估区域的边界信息，并基于所述边界信息对所述待评估区域进行网格化处理；

27、第一构建模块，用于获取所述待评估区域中各个网格区域处的预设排布因素信息，基于所述待评估区域各个网格区域处的预设排布因素信息，构建所述待评估区域的输入层；其中，所述预设排布因素包括所述待评估区域的风能资源参数、表面地形参数以及障碍物中的一种或多种因素；

28、第二构建模块，用于获取在所述待评估区域各网格处预布置风机时的尾流影响因素，基于所述尾流影响因素构建所述待评估区域各网格处的评估卷积核；其中，所述尾流影响因素包括所述待评估区域各网格处的尾流方向以及尾流影响距离；

29、卷积模块，用于在所述待评估区域各网格处，对所述输入层进行所述评估卷积核的卷积运算，基于卷积运算结果评估所述待评估区域中各网格处对应的风机排布点位。

30、本技术还提供一种风机点位的评估设备，所述风机点位的评估设备包括：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计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的风机点位的评估方法的步骤。

31、本技术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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的风机点位的评估方法的步骤。

32、本技术实施例提出的一种风机点位的评估方法、风机点位的评估装置、风机点位的评估设备及计算机可读存储介质,获取待评估区域的边界信息，并基于所述边界信息对所述待评估区域进行网格化处理；获取所述待评估区域中各个网格区域处的预设排布因素信息，基于所述待评估区域各个网格区域处的预设排布因素信息，构建所述待评估区域的输入层；其中，所述预设排布因素包括所述待评估区域的风能资源参数、表面地形参数以及障碍物中的一种或多种因素；获取在所述待评估区域各网格处预布置风机时的尾流影响因素，基于所述尾流影响因素构建所述待评估区域各网格处的评估卷积核；其中，所述尾流影响因素包括所述待评估区域各网格处的尾流方向以及尾流影响距离；在所述待评估区域各网格处，对所述输入层进行所述评估卷积核的卷积运算，基于卷积运算结果评估所述待评估区域中各网格处对应的风机排布点位。

33、在本技术中，提出一种基于卷积计算思想的风机点位评价及初始化方法。首先，在获取待评估区域的边界信息，并基于边界信息对待评估区域进行网格化处理之后，基于排布风机点位的预设排布因素在待评估区域中的网格分布，构建待评估区域的输入层，其中的预设排布因素包括待评估区域的风能资源参数、表面地形参数以及障碍物中的一种或多种因素；然后，基于在待评估区域各网格处预布置风机时的尾流影响因素，构建待评估区域各网格处的评估卷积核，其中的尾流影响因素包括待评估区域各网格处的尾流方向以及尾流影响距离；最后，在待评估区域各网格处对输入层进行评估卷积核的卷积运算，基于卷积运算结果评估待评估区域中各网格处对应的风机排布点位。

34、基于卷积计算思想，将排布风机点位的预设排布因素在待评估区域的空间离散分布作为输入层，以待评估区域各网格处预布置风机时的尾流影响因素构造卷积核，通过输入层与卷积核的卷积运算输出待评估区域的卷积运算结果，将卷积运算结果作为初始风机点位评价参数，对卷积运算结果进行评价筛选，在当前风机排布点位中确定得到可作为启发式算法所需的初始风机排布点位的风机排布点位。

35、以上，基于评估选定之后的初始风机排布点位利用启发式算法形成风场风机排布方案，既充分考虑风机点位的排布因素和布置风机时的尾流影响因素，又能控制输出的初始化样本数量，选取的初始风机点位足以覆盖风场设计区域，得到准确的风场风机排布方案，选取的初始风机点位的精细程度又能满足运算需求，可以快速得到风场风机排布方案。