CN114329520A - 基于风力机尾流的网格加密方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于风力机尾流的网格加密方法和装置。其中，基于风力机尾流的网格加密方法包括：获取风电场中风力机的参数信息和采集到的风力信息；根据所述风力机的参数信息确定加密区域和过渡区域；根据所述风力机的参数信息和所述风力信息确定风力机尾流区域；根据所述加密区域、所述过渡区域和所述风力机尾流区域确定所述风电场的非加密区域；以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域。本申请实施例的基于风力机尾流的网格加密方法和装置，网格划分更加合理，精准地还原真实风电站的细节，同时降低计算量。

Description

基于风力机尾流的网格加密方法和装置

技术领域

本申请涉及风电站技术领域，尤其涉及一种基于风力机尾流的网格加密方法和装置。

背景技术

在针对风电站的三维建模过程中，通常是将风电站对应的区域划分成若干个等大的网格，然后将勘测到的数据依次写入到对应的网格当中，从而完成三维建模。但是，真实的风电站地貌形态复杂，地形范围大，对组成三维模型的网格单元数量、网格疏密、生成的难易程度以及计算的准确性都有较高的要求。因此，现有技术中将风电站对应的区域划分成若干个等大的网格会存在以下问题：1、如果网格单元过大，则导致网格分布分散，无法精准地还原真实风电站的细节；2、如果网格单元过小，虽然可以精准地还原真实风电站的细节，但是风电站地形范围大，过多的网格单元会大大地增加计算量，导致建模效率降低。

发明内容

本申请的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种基于风力机尾流的网格加密方法，网格划分更加合理，精准地还原真实风电站的细节，同时降低计算量。

本申请的第二个目的在于提出一种基于风力机尾流的网格加密装置。

本申请的第三个目的在于提出一种计算机设备。

本申请的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

为实现上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种基于风力机尾流的网格加密方法，包括：

获取风电场中风力机的参数信息和采集到的风力信息；

根据所述风力机的参数信息确定加密区域和过渡区域；

根据所述风力机的参数信息和所述风力信息确定风力机尾流区域；

根据所述加密区域、所述过渡区域和所述风力机尾流区域确定所述风电场的非加密区域；

以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域，其中，所述第一网格尺寸小于所述第二网格尺寸，所述第二网格尺寸小于所述第三网格尺寸。

可选的，所述参数信息包括风力机的坐标信息和叶片长度，根据所述风力机的参数信息确定加密区域和过渡区域，包括：

将所述风力机的坐标信息作为所述加密区域的圆心，所述叶片长度作为所述加密区域的半径，并通过所述圆心和所述半径形成的圆形区域确定为所述加密区域；

将围绕所述加密区域的环形区域作为所述过渡区域，所述环形区域内环的半径大于所述叶片长度，所述环形区域外环的半径小于等于二倍的所述叶片长度。

可选的，所述风力信息包括风向和风力等级，根据所述风力机的参数信息和所述风力信息确定风力机尾流区域，包括：

将所述过渡区域外环的直径作为所述风力机尾流区域的宽度；

根据所述风力等级确定所述风力机尾流区域的长度；

根据所述风力机的坐标信息确定所述风力机尾流区域的一端，并根据所述风向确定所述风力机尾流区域的另一端。

可选的，方法还包括：

在以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域之后，对所述加密区域、所述过渡区域、所述风力机尾流区域和所述非加密区域进行建模。

可选的，所述网格的形状为三角形。

本申请实施例的基于风力机尾流的网格加密方法，通过获取风电场中风力机的参数信息和采集到的风力信息，并根据所述风力机的参数信息确定加密区域和过渡区域，以及根据所述风力机的参数信息和所述风力信息确定风力机尾流区域，然后根据所述加密区域、所述过渡区域和所述风力机尾流区域确定所述风电场的非加密区域，之后以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域，网格划分更加合理，精准地还原真实风电站的细节，同时降低计算量。

为实现上述目的，本申请第二方面实施例提出一种基于风力机尾流的网格加密装置，包括：

获取模块，用于获取风电场中风力机的参数信息和采集到的风力信息；

第一确定模块，用于根据所述风力机的参数信息确定加密区域和过渡区域；

第二确定模块，用于根据所述风力机的参数信息和所述风力信息确定风力机尾流区域；

第三确定模块，用于根据所述加密区域、所述过渡区域和所述风力机尾流区域确定所述风电场的非加密区域；

网格加密模块，用于以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域，其中，所述第一网格尺寸小于所述第二网格尺寸，所述第二网格尺寸小于所述第三网格尺寸。

可选的，所述参数信息包括风力机的坐标信息和叶片长度，所述第一确定模块，用于：

将所述风力机的坐标信息作为所述加密区域的圆心，所述叶片长度作为所述加密区域的半径，并通过所述圆心和所述半径形成的圆形区域确定为所述加密区域；

将围绕所述加密区域的环形区域作为所述过渡区域，所述环形区域内环的半径大于所述叶片长度，所述环形区域外环的半径小于等于二倍的所述叶片长度。

可选的，所述风力信息包括风向和风力等级，所述第二确定模块，用于：

将所述过渡区域外环的直径作为所述风力机尾流区域的宽度；

根据所述风力等级确定所述风力机尾流区域的长度；

根据所述风力机的坐标信息确定所述风力机尾流区域的一端，并根据所述风向确定所述风力机尾流区域的另一端。

可选的，装置还包括：

建模模块，用于在以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域之后，对所述加密区域、所述过渡区域、所述风力机尾流区域和所述非加密区域进行建模。

可选的，所述网格的形状为三角形。

本申请实施例的基于风力机尾流的网格加密装置，通过获取风电场中风力机的参数信息和采集到的风力信息，并根据所述风力机的参数信息确定加密区域和过渡区域，以及根据所述风力机的参数信息和所述风力信息确定风力机尾流区域，然后根据所述加密区域、所述过渡区域和所述风力机尾流区域确定所述风电场的非加密区域，之后以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域，网格划分更加合理，精准地还原真实风电站的细节，同时降低计算量。

为实现上述目的，本申请第三方面实施例提出一种计算机设备，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，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如第一方面实施例所述的基于风力机尾流的网格加密方法。

为了实现上述目的，本申请第四方面实施例还提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面实施例所述的基于风力机尾流的网格加密方法。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

图1是本申请一个实施例的基于风力机尾流的网格加密方法的流程图；

图2是本申请一个实施例的风电场中风力机布局的俯视图；

图3是本申请一个实施例的风力机的尾流效果示意图；

图4是本申请一个实施例的风电场底层的网格划分示意图；

图5是本申请另一个实施例的基于风力机尾流的网格加密方法的流程图；

图6是本申请一个实施例的基于风力机尾流的网格加密装置的结构示意图；

图7是本申请另一个实施例的基于风力机尾流的网格加密装置的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。

下面参考附图描述本申请实施例的基于风力机尾流的网格加密方法和装置。

图1是本申请一个实施例的基于风力机尾流的网格加密方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

S1，获取风电场中风力机的参数信息和采集到的风力信息。

其中，风力机的参数信息可包括风力机的坐标信息和叶片长度。所述风力信息可包括风向和风力等级。举例来说，如图2所示，风电场中布置有25个风力机，编号从F1至F25。在同一坐标系下，25个风力机在该坐标系下具有各自的坐标信息。当然也可以现实的地理坐标作为坐标信息。如图3所示，假设当前的风向为北风，则可从图中看出风力机的尾流方向是向南延伸的方向(上北下南)。

S2，根据所述风力机的参数信息确定加密区域和过渡区域。

具体地，可将所述风力机的坐标信息作为所述加密区域的圆心，所述叶片长度作为所述加密区域的半径，并通过所述圆心和所述半径形成的圆形区域确定为所述加密区域，如图4所示的A1区域。

然后将围绕所述加密区域的环形区域作为所述过渡区域，如图4所示的A2区域。所述环形区域内环的半径大于所述叶片长度，所述环形区域外环的半径小于等于二倍的所述叶片长度。

S3，根据所述风力机的参数信息和所述风力信息确定风力机尾流区域。

具体地，可将所述过渡区域外环的直径作为所述风力机尾流区域的宽度，并根据所述风力等级确定所述风力机尾流区域的长度。其中，尾流区域的长度与风力等级正相关，即风力越大，尾流区域的长度越长。

之后，根据所述风力机的坐标信息确定所述风力机尾流区域的一端(尾流的起始端)，并根据所述风向确定所述风力机尾流区域的另一端(尾流的延伸端)。最后确定的风力机尾流区域可如图4中所示的B区域。

S4，根据所述加密区域、所述过渡区域和所述风力机尾流区域确定所述风电场的非加密区域。

在确定加密区域、所述过渡区域和所述风力机尾流区域之后，便可确定出风电场中的非加密区域，即图4中所示的A1、A2、B区域以外的C区域。

S5，以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域。

区域确定完成之后，就可以开始针对不同的区域进行不同的网格划分。具体地，以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域。其中，所述第一网格尺寸小于所述第二网格尺寸，所述第二网格尺寸小于所述第三网格尺寸。也就是说，加密区域为风力机所在的区域，属于需要精细还原细节的区域，故此区域的网格单元的尺寸是最小的，更加细致；过渡区域和风力机尾流区域无需像加密区域那样精准地还原细节，故此区域的网格单元的尺寸是大于加密区域的网格单元的尺寸；非加密区域属于没有布置电力机的区域，为降低计算量，该区域的网格单元的尺寸最大。其中，网格的形状为三角形，能够更好地还原细节。

在本申请的另一个实施例中，如图5所示，方法还包括：

S6，对所述加密区域、所述过渡区域、所述风力机尾流区域和所述非加密区域进行建模。

在以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域之后，就可以以网格为基础单位对各个区域进行建模。

由于本方案为三维建模，每个风力机所在的海拔高度并不相同，因此还需考虑各个风力机的纵坐标(Z轴坐标)。前述多个步骤为针对风电场区域的底层进行划分。而风电场的各层的网格划分结构与底层的网格划分结构相同。因此，网格呈现为三棱柱形状。

在建模时，可将整个风电场区域分为多层，从底层开始逐层推移，直至达到建模的顶层。各层的高度的确定过程如下：确定待建模的风电场的预设总高度、底层单元高度、竖向网格生长率，然后根据预设总高度、底层单元高度和竖向网格生长率计算得到待建模的风电场的各层高度。通过对风电场区域的底层进行三角形的网格划分，并实现底层平面网格拓扑结构的一致性以及生成纵向拉伸长度的三棱柱形状的网格，能有效解决现有技术中网格划分不合理，计算量大的问题。

本申请实施例的基于风力机尾流的网格加密方法，通过获取风电场中风力机的参数信息和采集到的风力信息，并根据所述风力机的参数信息确定加密区域和过渡区域，以及根据所述风力机的参数信息和所述风力信息确定风力机尾流区域，然后根据所述加密区域、所述过渡区域和所述风力机尾流区域确定所述风电场的非加密区域，之后以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域，网格划分更加合理，精准地还原真实风电站的细节，同时降低计算量。

为了实现上述实施例，本申请还提出了一种基于风力机尾流的网格加密装置。

图6是本申请一个实施例的基于风力机尾流的网格加密装置的结构示意图。

如图6所示，该装置包括获取模块61、第一确定模块62、第二确定模块63、第三确定模块64和网格加密模块65。

获取模块61，用于获取风电场中风力机的参数信息和采集到的风力信息。

第一确定模块62，用于根据所述风力机的参数信息确定加密区域和过渡区域。

所述参数信息包括风力机的坐标信息和叶片长度，所述第一确定模块62，具体用于：

将所述风力机的坐标信息作为所述加密区域的圆心，所述叶片长度作为所述加密区域的半径，并通过所述圆心和所述半径形成的圆形区域确定为所述加密区域；

将围绕所述加密区域的环形区域作为所述过渡区域，所述环形区域内环的半径大于所述叶片长度，所述环形区域外环的半径小于等于二倍的所述叶片长度。

第二确定模块63，用于根据所述风力机的参数信息和所述风力信息确定风力机尾流区域。

所述风力信息包括风向和风力等级，所述第二确定模块63，具体用于：

将所述过渡区域外环的直径作为所述风力机尾流区域的宽度；

根据所述风力等级确定所述风力机尾流区域的长度；

根据所述风力机的坐标信息确定所述风力机尾流区域的一端，并根据所述风向确定所述风力机尾流区域的另一端。

第三确定模块64，用于根据所述加密区域、所述过渡区域和所述风力机尾流区域确定所述风电场的非加密区域。

网格加密模块65，用于以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域。其中，所述第一网格尺寸小于所述第二网格尺寸，所述第二网格尺寸小于所述第三网格尺寸。

所述网格的形状为三角形。

在本申请的另一个实施例中，如图7所示，装置还包括建模模块66。

建模模块66，用于在以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域之后，对所述加密区域、所述过渡区域、所述风力机尾流区域和所述非加密区域进行建模。

应当理解的是，基于风力机尾流的网格加密装置与其对应的基于风力机尾流的网格加密方法实施例描述一致，故本实施例中不再赘述。

本申请实施例的基于风力机尾流的网格加密装置，通过获取风电场中风力机的参数信息和采集到的风力信息，并根据所述风力机的参数信息确定加密区域和过渡区域，以及根据所述风力机的参数信息和所述风力信息确定风力机尾流区域，然后根据所述加密区域、所述过渡区域和所述风力机尾流区域确定所述风电场的非加密区域，之后以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域，网格划分更加合理，精准地还原真实风电站的细节，同时降低计算量。

为了实现上述实施例，本申请还提出了一种计算机设备。

该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现如第一方面实施例的基于风力机尾流的网格加密方法。

为了实现上述实施例，本申请还提出了一种非临时性计算机可读存储介质。

该非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面实施例的基于风力机尾流的网格加密方法。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

需要说明的是，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

Claims (10)

1.一种基于风力机尾流的网格加密方法，其特征在于，包括：

获取风电场中风力机的参数信息和采集到的风力信息；

根据所述风力机的参数信息确定加密区域和过渡区域；

根据所述风力机的参数信息和所述风力信息确定风力机尾流区域；

根据所述加密区域、所述过渡区域和所述风力机尾流区域确定所述风电场的非加密区域；

以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域，其中，所述第一网格尺寸小于所述第二网格尺寸，所述第二网格尺寸小于所述第三网格尺寸。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参数信息包括风力机的坐标信息和叶片长度，根据所述风力机的参数信息确定加密区域和过渡区域，包括：

将所述风力机的坐标信息作为所述加密区域的圆心，所述叶片长度作为所述加密区域的半径，并通过所述圆心和所述半径形成的圆形区域确定为所述加密区域；

将围绕所述加密区域的环形区域作为所述过渡区域，所述环形区域内环的半径大于所述叶片长度，所述环形区域外环的半径小于等于二倍的所述叶片长度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述风力信息包括风向和风力等级，根据所述风力机的参数信息和所述风力信息确定风力机尾流区域，包括：

将所述过渡区域外环的直径作为所述风力机尾流区域的宽度；

根据所述风力等级确定所述风力机尾流区域的长度；

根据所述风力机的坐标信息确定所述风力机尾流区域的一端，并根据所述风向确定所述风力机尾流区域的另一端。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域之后，对所述加密区域、所述过渡区域、所述风力机尾流区域和所述非加密区域进行建模。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网格的形状为三角形。

6.一种基于风力机尾流的网格加密装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取风电场中风力机的参数信息和采集到的风力信息；

第一确定模块，用于根据所述风力机的参数信息确定加密区域和过渡区域；

第二确定模块，用于根据所述风力机的参数信息和所述风力信息确定风力机尾流区域；

第三确定模块，用于根据所述加密区域、所述过渡区域和所述风力机尾流区域确定所述风电场的非加密区域；

网格加密模块，用于以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域，其中，所述第一网格尺寸小于所述第二网格尺寸，所述第二网格尺寸小于所述第三网格尺寸。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述参数信息包括风力机的坐标信息和叶片长度，所述第一确定模块，用于：

将所述风力机的坐标信息作为所述加密区域的圆心，所述叶片长度作为所述加密区域的半径，并通过所述圆心和所述半径形成的圆形区域确定为所述加密区域；

将围绕所述加密区域的环形区域作为所述过渡区域，所述环形区域内环的半径大于所述叶片长度，所述环形区域外环的半径小于等于二倍的所述叶片长度。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述风力信息包括风向和风力等级，所述第二确定模块，用于：

将所述过渡区域外环的直径作为所述风力机尾流区域的宽度；

根据所述风力等级确定所述风力机尾流区域的长度；

根据所述风力机的坐标信息确定所述风力机尾流区域的一端，并根据所述风向确定所述风力机尾流区域的另一端。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

建模模块，用于在以第一网格尺寸划分所述加密区域，以第二网格尺寸划分所述过渡区域和所述风力机尾流区域，以第三网格尺寸划分非加密区域之后，对所述加密区域、所述过渡区域、所述风力机尾流区域和所述非加密区域进行建模。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述网格的形状为三角形。

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