本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)電場(chǎng)選址方法、裝置、終端設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著全球能源需求的持續(xù)增長(zhǎng)和環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻，能源行業(yè)正逐步從化石燃料轉(zhuǎn)向可再生能源。風(fēng)能作為一種清潔、可再生的能源，具有資源豐富、環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，在全球能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。構(gòu)建陸上風(fēng)電場(chǎng)是開發(fā)風(fēng)能資源的重要環(huán)節(jié)，但是，風(fēng)電場(chǎng)的選址是一個(gè)復(fù)雜的過程，它需要綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等多方面的因素。

2、傳統(tǒng)的選址方法，如多標(biāo)準(zhǔn)決策(mcdm)方法，雖然在一定程度上能夠輔助決策者進(jìn)行地址選擇，但這些方法往往依賴于專家的主觀判斷，這在一定程度上影響了決策的一致性和可靠性。且mcdm方法在數(shù)據(jù)處理和方案評(píng)估上效率較低。在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)集時(shí)往往受限于計(jì)算能力，難以快速準(zhǔn)確地評(píng)估眾多候選場(chǎng)址。

3、地理信息系統(tǒng)(gis)技術(shù)能夠在地圖上直觀地展示各種地理數(shù)據(jù)，輔助決策者識(shí)別關(guān)鍵的地理位置特征，現(xiàn)有的方法中，g?is與mcdm結(jié)合的應(yīng)用已在風(fēng)電場(chǎng)選址中得到廣泛研究。然而，這些方法在實(shí)施過程中往往要求復(fù)雜的參數(shù)配置和深厚的專業(yè)知識(shí)，且過度依賴于人工進(jìn)行細(xì)致的選址方案制定，這一過程不僅耗時(shí)耗力，而且可能因人為因素導(dǎo)致效率低下和決策偏差。因此，當(dāng)前的研究和實(shí)踐迫切需要一種能夠提升自動(dòng)化水平、降低對(duì)專業(yè)技能依賴并能夠迅速適應(yīng)數(shù)據(jù)更新的智能化選址方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種風(fēng)電場(chǎng)選址方法、裝置、終端設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，以解決現(xiàn)有技術(shù)過度依賴人工，耗時(shí)耗力效率低下且容易出現(xiàn)人為決策偏差的技術(shù)問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種風(fēng)電場(chǎng)選址方法，包括：

3、獲取待選址區(qū)域中所有柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離；

4、針對(duì)每一柵格，將所述柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離輸入到風(fēng)電場(chǎng)選址決策模型，得到所述柵格的風(fēng)電場(chǎng)選址決策預(yù)測(cè)值；其中，所述風(fēng)電場(chǎng)選址決策預(yù)測(cè)值用于量化柵格適合用作風(fēng)電場(chǎng)選址的程度；

5、統(tǒng)計(jì)風(fēng)電場(chǎng)選址決策預(yù)測(cè)值超過預(yù)設(shè)的預(yù)測(cè)值閾值的柵格，作為風(fēng)電場(chǎng)選址結(jié)果；

6、其中，所述風(fēng)電場(chǎng)選址決策模型的訓(xùn)練過程，包括：

7、獲取示例區(qū)域中所有樣本柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離；其中，所述示例區(qū)域包括現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)所在區(qū)域及其附近區(qū)域；

8、針對(duì)每一樣本柵格，判斷所述樣本柵格是否與現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)所在區(qū)域有重合部分，若是，則將所述樣本柵格的標(biāo)簽值設(shè)置為第一標(biāo)簽值，若否，則將所述樣本柵格的標(biāo)簽值設(shè)置為第二標(biāo)簽值；其中，所述第一標(biāo)簽值表示對(duì)應(yīng)的柵格適合用作風(fēng)電場(chǎng)選址，所述第二標(biāo)簽值表示對(duì)應(yīng)的柵格不適合用作風(fēng)電場(chǎng)選址；

9、根據(jù)所有所述樣本柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離和標(biāo)簽值，對(duì)構(gòu)建好的決策樹模型進(jìn)行模型訓(xùn)練，將訓(xùn)練好的決策樹模型作為風(fēng)電場(chǎng)選址決策模型。

10、作為優(yōu)選方案，在獲取待選址區(qū)域中所有柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離之前，還包括：

11、將所述待選址區(qū)域劃分為若干個(gè)大小為1km×1km的柵格；

12、在獲取示例區(qū)域中所有樣本柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離之前，還包括：

13、將所述示例區(qū)域劃分為若干個(gè)大小為1km×1km的樣本柵格。

14、作為優(yōu)選方案，所述獲取待選址區(qū)域中所有柵格的風(fēng)功率密度，包括：

15、獲取待選址區(qū)域中所有柵格的海拔數(shù)據(jù)和風(fēng)速數(shù)據(jù)；

16、針對(duì)每一柵格，根據(jù)所述柵格的海拔數(shù)據(jù)，計(jì)算所述柵格的空氣密度；根據(jù)所述柵格的空氣密度和風(fēng)速數(shù)據(jù)，計(jì)算所述柵格的風(fēng)功率密度。

17、作為優(yōu)選方案，所述海拔數(shù)據(jù)包括：期望海拔高度；所述風(fēng)速數(shù)據(jù)包括：年平均風(fēng)速；所述風(fēng)功率密度為年平均風(fēng)功率密度；

18、所述空氣密度的計(jì)算公式為：

19、

20、式中，ρ表示空氣密度；ρ0為海平面空氣密度；t0為海平面標(biāo)準(zhǔn)溫度；h表示期望海拔高度；α為溫度遞減率；n為無量綱因子；

21、所述風(fēng)功率密度的計(jì)算公式為：

22、

23、式中，wpd表示年平均風(fēng)功率密度；vav表示年平均風(fēng)速。

24、作為優(yōu)選方案，在根據(jù)所有所述樣本柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離和標(biāo)簽值，對(duì)構(gòu)建好的決策樹模型進(jìn)行模型訓(xùn)練之前，還包括：

25、根據(jù)所有所述樣本柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離，重復(fù)執(zhí)行決策樹構(gòu)建操作，直至決策樹的數(shù)量達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)量；

26、其中，所述決策樹構(gòu)建操作，包括：

27、根據(jù)風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離，通過特征選擇方法，選擇一個(gè)特征作為決策樹的根節(jié)點(diǎn)；

28、重復(fù)執(zhí)行葉子節(jié)點(diǎn)分裂操作，直至決策樹的所有葉子節(jié)點(diǎn)均無法繼續(xù)分裂或深度達(dá)到預(yù)設(shè)的最大深度；

29、所述葉子節(jié)點(diǎn)分裂操作，包括：

30、針對(duì)所述決策樹中的每一葉子節(jié)點(diǎn)，從風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離中，隨機(jī)選擇一個(gè)特征，并在選定的特征的取值范圍內(nèi)隨機(jī)選擇一個(gè)分裂點(diǎn)；根據(jù)所述分裂點(diǎn)對(duì)樣本柵格進(jìn)行劃分。

31、作為優(yōu)選方案，所述將所述柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離輸入到風(fēng)電場(chǎng)選址決策模型，得到所述柵格的風(fēng)電場(chǎng)選址決策預(yù)測(cè)值，包括：

32、將所述柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離輸入到風(fēng)電場(chǎng)選址決策模型，以使所述風(fēng)電場(chǎng)選址決策模型中的每一決策樹根據(jù)輸入生成一個(gè)預(yù)測(cè)值；

33、根據(jù)所述風(fēng)電場(chǎng)選擇決策模型中所有決策樹的預(yù)測(cè)值，計(jì)算所述柵格的風(fēng)電場(chǎng)選址決策預(yù)測(cè)值。

34、作為優(yōu)選方案，所述風(fēng)電場(chǎng)選址決策預(yù)測(cè)值的計(jì)算公式為：

35、

36、式中，表示風(fēng)電場(chǎng)選址決策預(yù)測(cè)值；m表示決策樹數(shù)量；tm(x)表示模型輸入為x時(shí)第m個(gè)決策樹的預(yù)測(cè)值。

37、在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明另一實(shí)施例提供了一種風(fēng)電場(chǎng)選址裝置，包括：數(shù)據(jù)獲取模塊、模型預(yù)測(cè)模塊和結(jié)果生成模塊；

38、所述數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取待選址區(qū)域中所有柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離；

39、所述模型預(yù)測(cè)模塊，用于針對(duì)每一柵格，將所述柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離輸入到風(fēng)電場(chǎng)選址決策模型，得到所述柵格的風(fēng)電場(chǎng)選址決策預(yù)測(cè)值；其中，所述風(fēng)電場(chǎng)選址決策預(yù)測(cè)值用于量化柵格適合用作風(fēng)電場(chǎng)選址的程度；所述風(fēng)電場(chǎng)選址決策模型的訓(xùn)練過程，包括：獲取示例區(qū)域中所有樣本柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離；所述示例區(qū)域包括現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)所在區(qū)域及其附近區(qū)域；針對(duì)每一樣本柵格，判斷所述樣本柵格是否與現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)所在區(qū)域有重合部分，若是，則將所述樣本柵格的標(biāo)簽值設(shè)置為第一標(biāo)簽值，若否，則將所述樣本柵格的標(biāo)簽值設(shè)置為第二標(biāo)簽值；其中，所述第一標(biāo)簽值表示對(duì)應(yīng)的柵格適合用作風(fēng)電場(chǎng)選址，所述第二標(biāo)簽值表示對(duì)應(yīng)的柵格不適合用作風(fēng)電場(chǎng)選址；根據(jù)所有所述樣本柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離和標(biāo)簽值，對(duì)構(gòu)建好的決策樹模型進(jìn)行模型訓(xùn)練，將訓(xùn)練好的決策樹模型作為風(fēng)電場(chǎng)選址決策模型；

40、所述結(jié)果生成模塊，用于統(tǒng)計(jì)風(fēng)電場(chǎng)選址決策預(yù)測(cè)值超過預(yù)設(shè)的預(yù)測(cè)值閾值的柵格，作為風(fēng)電場(chǎng)選址結(jié)果。

41、在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明又一實(shí)施例提供了一種終端設(shè)備，所述終端設(shè)備包括處理器、存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中且被配置為由所述處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明實(shí)施例所述的風(fēng)電場(chǎng)選址方法。

42、在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明又一實(shí)施例提供了一種存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，其中，在所述計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行時(shí)控制所述存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行上述發(fā)明實(shí)施例所述的風(fēng)電場(chǎng)選址方法。

43、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例具有如下有益效果：

44、本發(fā)明獲取待選址區(qū)域中所有柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離；針對(duì)每一柵格，將所述柵格的風(fēng)功率密度、地形坡度、到最近輸電線的距離、到最近主干道的距離、到生態(tài)保護(hù)區(qū)的距離和到居民區(qū)的距離輸入到風(fēng)電場(chǎng)選址決策模型，得到所述柵格的風(fēng)電場(chǎng)選址決策預(yù)測(cè)值；統(tǒng)計(jì)風(fēng)電場(chǎng)選址決策預(yù)測(cè)值超過預(yù)設(shè)的預(yù)測(cè)值閾值的柵格，作為風(fēng)電場(chǎng)選址結(jié)果。本發(fā)明提供了一個(gè)陸上風(fēng)電場(chǎng)選址方法，通過風(fēng)電場(chǎng)選址決策模型實(shí)現(xiàn)選址評(píng)估，減少了對(duì)人工判斷的依賴，提高選址決策的效率和準(zhǔn)確性。