[发明专利]一种适用于山地风电场开发的主山脊线自动提取方法

说明书

本发明涉及风力发电技术领域，公开了一种适用于山地风电场开发的主山脊线自动提取方法，旨在提高山地风电开发区域规划的准确性，方案主要包括：获取山地的山脊线，将山脊线端点和分支节点作为节点，将相邻两个节点之间的山脊线作为脊线段；确定各脊线段的平均风功率密度、海拔高度、第一起伏坡度和平均起伏坡度；根据平均风功率密度和第一起伏坡度对脊线段进行筛选；根据海拔高度和平均起伏坡度从筛选后的脊线段中提取得到多条主山脊线；根据提取的多条主山脊线确定最终适用于山地风电场开发的主山脊线。本发明提高了山地风电开发区域规划的准确性，进而减少了项目投产后的工程量和低效机组，提高了经济效益，适用于山地风电场开发区域的规划。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体来说涉及一种适用于山地风电场开发的主山脊线自动提取方法。

背景技术

山脊是由两个坡向相反、坡度不一的斜坡相遇组合而成的条形脊状延伸的凸形地貌形态，山脊最高点连线即为山脊线。由于山脊上的风能资源通常比山体其它部位更为丰富，山地风电场一般沿山脊线布置风电机组。在山地风电开发区域规划时，通常是基于山脊线进行，即剔除山脊线范围内不适用于风电开发的限制性区域，从而筛选出适宜的山地风电开发区域。

在现有技术方法中，用于山地风电开发区域规划的山脊线通常是直接利用基于分水岭特征提取的山脊线，这种方法至少存在以下弊端：

1、存在不适合风电开发的山脊线分支支脉。对于存在多个分支的山脊线而言，各分支可能存在坡度起伏较大、海拔呈下降趋势、山体较陡峭、风机布置较离散等不适合风电开发的山脊线分支支脉。例如，对于风功率密度相对较低和坡度整体呈现出下降趋势的山脊线分支支脉而言，将其统一选取为适用于风电开发的区域，容易产生低效机组。

2、设计结果不精确，导致低效机组、工程量较大。该类做法会造成资源普查阶段结果不精确，从而导致风电场选址阶段设计结果不精确，不能正确的选取适用于山地风电开发的区域，造成风电机组规划布置的设计方案与项目投产后的实际布置方案存在明显差异，增大项目投产后的工程量、增加施工难度以及降低经济效益。

综上所述，现有将基于分水岭特征提取的山脊线直接应用于山地风电开发区域的选取，存在设计结果不精确、项目投产后工程量较大且容易产生低效机组导致经济效益较低的问题。

发明内容

本发明旨在一种适用于山地风电场开发的主山脊线自动提取方法，以提高山地风电开发区域规划的准确性，进而减少项目投产后的工程量，同时避免低效机组，提高经济效益。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于山地风电场开发的主山脊线自动提取方法，包括以下步骤：

步骤1、获取山地的山脊线，将山脊线端点和山脊线的分支节点作为节点，将相邻两个节点之间的山脊线作为脊线段；

步骤2、确定各脊线段的平均风功率密度、海拔高度、第一起伏坡度和平均起伏坡度；

步骤3、根据所述平均风功率密度和第一起伏坡度对脊线段进行筛选；

步骤4、根据所述海拔高度和平均起伏坡度从筛选后的脊线段中提取得到多条主山脊线；

步骤5、根据提取的多条主山脊线确定最终适用于山地风电场开发的主山脊线。

为了确定脊线段第一起伏坡度，所述第一起伏坡度的确定方法包括：

确定脊线段内最高点与最低点的第一海拔高度差和第一水平距离，根据所述第一海拔高度差和第一水平距离的比值确定脊线段的第一起伏坡度。

为了确定脊线段的平均起伏坡度，所述平均起伏坡度的确定方法包括：

根据第一预设值对脊线段进行等间距划分，并依次确定两个相邻间断点的第二起伏坡度；