CN105447245B - 一种高海拔山地风电场微观选址系统 - Google Patents
一种高海拔山地风电场微观选址系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105447245B CN105447245B CN201510811281.3A CN201510811281A CN105447245B CN 105447245 B CN105447245 B CN 105447245B CN 201510811281 A CN201510811281 A CN 201510811281A CN 105447245 B CN105447245 B CN 105447245B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- microcosmic structure
- wind power
- power plant
- high altitude
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Economics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Marketing (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
一种高海拔山地风电场微观选址系统，由数据输入模块、预处理模块、方案数据库、微观选址模块、发电量计算模块、技术经济模块、数据输出模块依序连接组成；其中，微观选址模块还分别连接电气模块、土建模块，技术经济模块也分别连接电气模块、土建模块；本发明集成了风电场工程设计专业中的工艺专业、电气专业、土建专业以及技经专业等专业模板，便于协调管理的同时也可降低人工干预率，将人为因素的影响降到最低，提高高海拔山地风电场微观选址设计成果的一致性和准确性，实现微观选址工作的智能化、系统化和高效化，解决了高海拔山地风电场设计中无法准确合理地进行微观选址的难题。
Description
技术领域
本发明属于风力发电场工程设计技术领域，具体涉及一种高海拔山地风电场微观选址系统。
背景技术
能源的供给无疑是人类21世纪面临的最大挑战之一。传统能源产生的大量污染和温室气体对人类赖以生存的环境造成了难以估量的破坏，而且随着传统能源的日渐枯竭，人们越来越对可再生能源寄予厚望。
风力发电作为一种高效清洁的可再生能源技术，具有显著的社会效益和环保效益，大力开发风能是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。中国风电产业的发展得到了政府政策的大力扶持。国家先后颁布了《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生资源发电价格和费用分摊管理试行办法》，从上网电价、进口关税、贷款、税收等方面支持风电发展，并设立了专项资金和可再生能源基金以支持可再生能源发展，提供了持续的科研支持和税收减免政策。
随着风电行业的突飞猛进，传统的“三北地区”等风能资源和建设条件好的地区由于受制于资源条件、建设用地、电网配套建设以及环境保护等因素，风电建设速度已然明显放缓。我国西南部的云、贵、川及西藏地区高海拔山区的风电开发正越来越多地受到业界关注。但是高海拔山地风电场平均海拔高，起伏大，地形地貌复杂，不同场址间成风机理差异较大，风能资源受地形的影响变化较大，而且气候条件多变、地质灾害多发、交通运输条件差。目前业界的风电场微观选址系统仅有功能单一的数据分析或发电量计算等功能，不能满足智能化、系统化和高效化的设计需求，而且在高海拔山地风电场独特而复杂的建设条件下，仍然需要工程师较多的人工干预，设计成果依赖于工程师的设计经验，存在很多不确定性，无法保证设计成果的一致性和最优化。
发明内容
本发明正是为了解决以上技术难题而提出的一种高海拔山地风电场微观选址系统。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种高海拔山地风电场微观选址系统，本发明特征在于，该系统由：数据输入模块、预处理模块、方案数据库、微观选址模块、发电量计算模块、技术经济模块、数据输出模块依序连接组成；其中，微观选址模块还分别连接电气模块、土建模块，技术经济模块也分别连接电气模块、土建模块；
微观选址模块，根据招标确定的风电机组进行微观选址，按照相应的布机原则在开发区域内进行风机排布，输出布机方案1供土建模块进行道路设计，根据土建模块的反馈结果生成布机方案2供发电量计算模块进行发电量计算，并根据发电量计算模块的反馈结果生成最终布机方案，输出风机坐标和设备清册；
土建模块，根据输入的风资源数据、选定的基础形式、吊装和升压站方案计算风机基础、箱变基础和吊装平台的各项参数，并根据微观选址模块确定的布机方案1或最终布机方案和地形图优化生成场内道路和渣场布置方案，统计并输出工程量表；
发电量计算模块，将风资源数据、微观选址模块提供的布机方案、风机参数以及地形图通过特定的软件接口导入专业的CFD软件进行理论发电量计算，将计算结果反馈至微观选址模块并根据输入的区域综合折减系数计算上网电量；
电气模块，根据输入的各项原始数据推荐风电场配电系统、电气主接线、集电线路、无功补偿、防雷接地的电气方案，配置各项电气设备、统计并输出材料清册；
技术经济模块，根据微观选址模块生成的设备清册、土建模块生成的工程量表和电气模块生成的材料清册进行工程概算，并结合发电量计算模块计算得到的上网电量进行财务评价。
本发明数据输入模块，用于输入拟建风电场工程的风资源数据、地形图、制约因素、初拟接入系统方案、区域综合折减系数、场区水文地质条件及地震烈度的原始数据。
本发明预处理模块，对输入的地形图进行预处理，并提取开发区域。
本发明设备和方案数据库，存储风电场建设中业界各设备厂商的风电机组、变压器、配电装置设备的技术规格和参考报价参数以及典型的升压站、吊装方案等技术方案。
本发明数据输出模块，对微观选址过程中的各种计算结果进行输出。
本发明的有益效果：该系统集成了风电场工程设计专业中的工艺专业、电气专业、土建专业以及技经专业等专业模板，便于协调管理的同时也可降低人工干预率，将人为因素的影响降到最低，提高高海拔山地风电场微观选址设计成果的一致性和准确性，实现微观选址工作的智能化、系统化和高效化。
附图说明
图1为所述高海拔山地风电场微观选址系统的模块图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。
图1为高海拔山地风电场微观选址系统的模块图。本发明系统由：数据输入模块1、预处理模块2、方案数据库3、微观选址模块4、发电量计算模块6、技术经济模块8、数据输出模块9依序连接组成；其中，微观选址模块4还分别连接电气模块7、土建模块5，技术经济模块8也分别连接电气模块7、土建模块5；
下面，对上述各个模块进行详细描述。
数据输入模块1：输入拟建风电场工程的各项原始数据，具体包括风资源数据、地形图、制约因素、初拟接入系统方案、区域综合折减系数、场区水文地质条件及地震烈度等，这些参数的输入可按固定的格式导入也可在固定的界面中手工输入。
在高海拔山地风电场设计过程中，旅游景区、军事禁区、水源保护地、国家级公益林、基本农田等具有特殊价值的环境敏感因素是比较常见的，规划的场址范围往往不能完全得以开发利用，所以需要进行预先处理。预处理模块2，即对输入的地形图进行预处理，例如转换坐标系、校正测量误差、地形图拼接或裁减等以满足有关CFD软件的输入需求。处理好的地形图再扣除环境敏感因素区域即为可开发区域。
设备和方案数据库3，存储风电场建设中业界各设备厂商的风电机组、变压器、配电装置等设备的技术规格、参考报价等参数以及典型的升压站、吊装方案等技术方案。这些基础数据需要跟随市场变化定期更新，升压站和吊装方案等技术方案可根据不同业主的需求进行定制，每种典型方案都对应着一种确定的设备配置、材料清册、工程量以及造价等参数。
微观选址模块4：根据招标确定的风电机组进行微观选址，按照既定的布机原则在可开发区域内进行风机排布，输出布机方案1供土建模块进行道路设计，根据土建模块的反馈结果生成布机方案2供发电量计算模块进行发电量计算，并根据发电量计算模块的反馈结果生成最终布机方案，输出风机坐标和设备清册。该布机原则应满足有关规程规范的要求，应是设计单位在工程场址区域的经验总结。在风机机位微观选址的处理过程中，风机机位的确定是微观选址过程4、土建模块5和发电量计算模块6多次迭代处理的结果，太过孤立、道路成本过高或是道路参数超过相关规程规范要求的风机机位将被舍弃。另外，尾流影响较为严重或发电量低于某个阈值的机位也将被舍弃。
土建模块5：根据输入的风资源数据、选定的基础形式、吊装和升压站方案计算风机基础、箱变基础和吊装平台的各项参数，并根据微观选址模块确定的布机方案1或最终布机方案和地形图优化生成场内道路和渣场布置方案，统计并输出工程量表。
发电量计算模块6：将风资源数据、微观选址模块提供的布机方案、风机参数以及地形图通过特定的软件接口导入专业的CFD软件(Windsim或Meteodyn WT等)进行理论发电量计算，将计算结果反馈至微观选址模块并根据输入的区域综合折减系数计算上网电量。
电气模块7：根据输入的各项原始数据推荐风电场配电系统、电气主接线、集电线路、无功补偿、防雷接地等电气方案，配置各项电气设备、统计并输出材料清册。
技术经济模块8：根据微观选址模块生成的设备清册、土建模块生成的工程量表和电气模块生成的材料清册进行工程概算，并结合发电量计算模块计算得到的上网电量进行财务评价。
数据输出模块9：可以按照特定的格式对微观选址过程中的各种计算结果进行输出，以满足有关报告撰写或专业软件协同处理的需要。
Claims (4)
1.一种高海拔山地风电场微观选址系统，其特征在于，该系统由：数据输入模块(1)、预处理模块(2)、方案数据库(3)、微观选址模块(4)、发电量计算模块(6)、技术经济模块(8)、数据输出模块(9)依序连接组成；其中，微观选址模块(4)还分别连接电气模块(7)、土建模块(5)，技术经济模块(8)也分别连接电气模块(7)、土建模块(5)；
数据输入模块(1)，用于输入拟建风电场工程的风资源数据、地形图、制约因素、初拟接入系统方案、区域综合折减系数、场区水文地质条件及地震烈度的原始数据；
微观选址模块(4)，根据招标确定的风电机组进行微观选址，按照相应的布机原则在开发区域内进行风机排布，输出布机方案1供土建模块进行道路设计，根据土建模块的反馈结果生成布机方案2供发电量计算模块进行发电量计算，并根据发电量计算模块的反馈结果生成最终布机方案，输出风机坐标和设备清册；
土建模块(5)，根据输入的风资源数据、选定的基础形式、吊装和升压站方案计算风机基础、箱变基础和吊装平台的各项参数，并根据微观选址模块确定的布机方案1或最终布机方案和地形图优化生成场内道路和渣场布置方案，统计并输出工程量表；
发电量计算模块(6)，将风资源数据、微观选址模块提供的布机方案、风机参数以及地形图通过软件接口导入专业的CFD软件进行理论发电量计算，将计算结果反馈至微观选址模块并根据输入的区域综合折减系数计算上网电量；
电气模块(7)，根据输入的各项原始数据推荐风电场配电系统、电气主接线、集电线路、无功补偿、防雷接地的电气方案，配置各项电气设备、统计并输出材料清册；
技术经济模块(8)，根据微观选址模块生成的设备清册、土建模块生成的工程量表和电气模块生成的材料清册进行工程概算，并结合发电量计算模块计算得到的上网电量进行财务评价。
2.根据权利要求1所述的一种高海拔山地风电场微观选址系统，其特征在于，预处理模块(2)，对输入的地形图进行预处理，并提取开发区域。
3.根据权利要求1所述的一种高海拔山地风电场微观选址系统，其特征在于，设备和方案数据库(3)，存储风电场建设中业界各设备厂商的风电机组、变压器、配电装置设备的技术规格和参考报价参数以及升压站、吊装方案。
4.根据权利要求1所述的一种高海拔山地风电场微观选址系统，其特征在于，数据输出模块(9)，对微观选址过程中的各种计算结果进行输出。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510811281.3A CN105447245B (zh) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | 一种高海拔山地风电场微观选址系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510811281.3A CN105447245B (zh) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | 一种高海拔山地风电场微观选址系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105447245A CN105447245A (zh) | 2016-03-30 |
| CN105447245B true CN105447245B (zh) | 2019-02-22 |
Family
ID=55557416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510811281.3A Active CN105447245B (zh) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | 一种高海拔山地风电场微观选址系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105447245B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105913736B (zh) * | 2016-04-27 | 2019-01-11 | 沈阳工业大学 | 全地形风机布局模拟装置及全地形风机布局模拟方法 |
| CN106203744A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-12-07 | 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 | 海上升压站的选址优化方法 |
| CN106407566A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-02-15 | 河海大学 | 复杂地形风电场一体化优化方法 |
| CN107958335A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-04-24 | 北京天润新能投资有限公司 | 一种基于开发地图的风电场装机规模及上网电量估算系统及估算方法 |
| CN107885960B (zh) * | 2017-12-07 | 2023-05-19 | 北京天润新能投资有限公司 | 一种基于风电场场内施工道路自动选线的土方量估算系统及估算方法 |
| CN108053060B (zh) * | 2017-12-07 | 2023-05-26 | 北京天润新能投资有限公司 | 一种基于风电场场内道路自动选线的升压站选址系统及选址方法 |
| CN109670643A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-04-23 | 华润电力技术研究院有限公司 | 风电厂选址优化方法、装置及计算机设备 |
| CN112215449B (zh) * | 2019-07-12 | 2024-09-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 压力能发电厂站的选址方法、装置及存储介质 |
| CN113902169A (zh) * | 2021-09-09 | 2022-01-07 | 湖南三一智慧新能源设计有限公司 | 机场净空区对风电场规划选址影响的确定方法及系统 |
| CN117152372B (zh) * | 2023-10-30 | 2024-01-30 | 四川电力设计咨询有限责任公司 | 一种风电工程三维数字化地理信息服务平台 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102214259A (zh) * | 2011-06-27 | 2011-10-12 | 内蒙古电力勘测设计院 | 风电场设计专家系统 |
| CN104036428A (zh) * | 2014-02-25 | 2014-09-10 | 国家电网公司 | 一种测风网络优化选址与布局方法 |
| CN104992250A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-10-21 | 中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司 | 一种高海拔山地风电场微观选址方法 |
-
2015
- 2015-11-20 CN CN201510811281.3A patent/CN105447245B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102214259A (zh) * | 2011-06-27 | 2011-10-12 | 内蒙古电力勘测设计院 | 风电场设计专家系统 |
| CN104036428A (zh) * | 2014-02-25 | 2014-09-10 | 国家电网公司 | 一种测风网络优化选址与布局方法 |
| CN104992250A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-10-21 | 中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司 | 一种高海拔山地风电场微观选址方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105447245A (zh) | 2016-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105447245B (zh) | 一种高海拔山地风电场微观选址系统 | |
| Sun et al. | Coalition-oriented strategic selection of renewable energy system alternatives using q-ROF DEMATEL with golden cut | |
| Yeo et al. | A proposal for a site location planning model of environmentally friendly urban energy supply plants using an environment and energy geographical information system (E-GIS) database (DB) and an artificial neural network (ANN) | |
| Yang et al. | Environmental sustainability of wind power: an emergy analysis of a Chinese wind farm | |
| Cheng et al. | China׳ s small hydropower and its dispatching management | |
| Raturi et al. | Grid-connected PV systems in the Pacific Island Countries | |
| CN101764406B (zh) | 基于发电损失和负荷供应充裕度的检修计划安全评估方法 | |
| CN105321047A (zh) | 一种调度计划类数据多维度校验方法 | |
| Rubio-Aliaga et al. | Multidimensional analysis of groundwater pumping for irrigation purposes: Economic, energy and environmental characterization for PV power plant integration | |
| CN107112753A (zh) | 电力网系统以及整合电力网系统中功率注入及消耗的方法 | |
| CN104868505B (zh) | 大型太阳能光伏发电基地集群出力特性分析方法 | |
| CN105320827A (zh) | 降雨径流预报系统 | |
| CN105656026B (zh) | 可再生能源的设备建设资源配置方法和系统 | |
| Nguyen et al. | Automated quantification of solar photovoltaic potential in cities Overview: A new method to determine a city's solar electric potential by analysis of a distribution feeder given the solar exposure and orientation of rooftops. | |
| Aliari et al. | Planning for integration of wind power capacity in power generation using stochastic optimization | |
| Li et al. | Research on short-term joint optimization scheduling strategy for hydro-wind-solar hybrid systems considering uncertainty in renewable energy generation | |
| CN103996087A (zh) | 一种新能源发电功率预测方法及系统 | |
| CN106971263A (zh) | 考虑资金时间价值的光伏电站电价成本分析方法 | |
| Kravets et al. | Development of an integrated method for placement of solar and wind energy objects in the lower volga | |
| Hummon et al. | Variability of photovoltaic power in the state of Gujarat using high resolution solar data | |
| Zamanlou et al. | Design and analysis of solar water pumping with storage for irrigation in Iran | |
| CN108695851B (zh) | 一种基于负荷分区电价的发电优化调度方法 | |
| Liu et al. | Business model comparison of slum-based PV to realize low-cost and flexible power generation in city-level | |
| CN109636019A (zh) | 基于神经网络算法的测风塔布置方案确定方法 | |
| Yang et al. | Identifying the functional form and operation rules of energy storage pump for a hydro-wind-photovoltaic hybrid power system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |