【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风力发电设计与工程，具体涉及高边坡地形可能造成的风机叶片边坡碰撞检测和消除的方法及计算装置。
技术介绍
1、为加快实现双碳目标，我国风力发电行业迅速发展。随着平原地区风电项目的大力开发，以及考虑到山地、丘陵等地也存在大量风资源丰富的区域，越来越多的新建风电项目选择了山脊、山谷、垭口和悬崖等复杂地形。复杂地形的一些风机平台不可避免地建立在高边坡旁边，高边坡地形地势陡峭，除了对风场的风速和风向分布产生影响，还会给风机的运输和安装以及风机结构稳定和安全运行带来很大障碍，从而对风机的发电效益和运行安全造成负面影响，因此这对于风电场的设计提出了一定要求。
2、目前，相关技术一方面关注高边坡对于风资源和湍流强度的影响，聚焦于风机的发电效益评估。此种技术首先确定需要进行补充选址风险评估的预选机位点；然后测绘出现高边坡现象的风机点位周边的微地形高程数据、测量微地形范围内的粗糙度分布数据并对完整年测风数据的重要风参数进行精细化计算分析；然后根据前述步骤得到的资料对预选机位点的风资源分布数据进行精细化建模计算；最后进一步根据计算结果评估高边坡地形对预选机位的风电机组发电量的影响。相关技术另一方面则涉及高边坡的风机平台搭建和边坡稳定性的施工操作，此类技术与山顶风电场的风机安装平台施工方法相关。该技术将风机安装平台所在区域分为挖方区域和填方区域，首先施工挡土墙；然后平台开挖，将挖方区域所在的山顶向下开挖到设定标高并将挖出的土石填埋到填方区域。
3、预选风机位置旁边存在边坡地形时，风机运行极有可能受到其负面影响。当前
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的在于提供一种风机叶片边坡碰撞检测和消除的方法及计算装置，以排除风机运行的安全问题。
2、为实现上述目的，第一方面，本专利技术实施例提供了一种风机叶片边坡碰撞检测和消除的方法，包括：
3、收集信息，该信息包括需要进行选址风险评估的机组坐标、机组参数以及测绘地形图；
4、从所述信息中提取数据，该数据包括预选风机点位、轮毂高度、叶片长度和边坡廓线；
5、根据所提取的数据建立坐标系；
6、根据所述坐标系判断是否发生边坡碰撞；
7、若发生，则计算极限坡度，并根据所述极限坡度挖山以实现风机叶片边坡碰撞的消除。
8、作为本申请的一种具体实现方式，从所述信息中提取数据，具体为：
9、通过俯视图判断与风机距离最近的边坡切面，该切面所在的平面需经过预选风机点位。
10、作为本申请的一种具体实现方式，根据所提取的数据建立坐标系，具体为：
11、以边坡切面所在的面为平面、以预选风机点位为原点建立二维坐标系；
12、由风机轮毂高度h和叶片长度r即可确定叶轮扫掠面边缘的坐标；
13、基于现场测绘得到的边坡廓线在坐标系中呈现为纵坐标等间距的n个离散点，两离散点之间的高度差为δz；第i(1≤i≤n)个点的坐标可表示为为该点与风机点位的水平距离，zi为该点与风机点位的垂直距离，其中：
14、zi＝(i-1)δz
15、
16、作为本申请的一种具体实现方式，根据所述坐标系判断是否发生边坡碰撞，具体为：
17、若存在1≤i≤n，则会发生边坡碰撞；
18、其中，每一个高度zi都对应着叶轮扫掠面边缘的横坐标和边坡廓线的横坐标
19、其中，极限坡度通过如下公式计算：
20、θ＝180°-α-β
21、
22、
23、其中，h是轮毂高度，r是叶片长度即叶轮半径；以机位坐标处的海拔为参考平面，d是风机点位与边坡在该平面上的水平距离，若机位点、坡面与参考平面相交于同一点则d＝0，其他情况则d>0；θ是极限坡度，α是轮毂和山脚的连线与参考平面形成的夹角，β是轮毂和山脚的连线与极限坡度所在的直线形成的夹角，θ、α和β以及公式中的角度、反三角函数的结果均统一用角度制表示。
24、第二方面，本专利技术实施例提供了一种风机叶片边坡碰撞检测和消除的计算装置，包括：
25、收集单元，用于收集信息，该信息包括需要进行选址风险评估的机组坐标、机组参数以及测绘地形图；
26、提取单元，用于从所述信息中提取数据，该数据包括预选风机点位、轮毂高度、叶片长度和边坡廓线；
27、坐标系建立单元，用于根据所提取的数据建立坐标系；
28、碰撞检测单元，用于根据所述坐标系判断是否发生边坡碰撞；
29、碰撞消除单元，用于若发生，则计算极限坡度，并根据所述极限坡度挖山以实现风机叶片边坡碰撞的消除。
30、第三方面，本专利技术实施例还提供了一种风机叶片边坡碰撞检测和消除的计算装置，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行上述第一方面的方法。
31、实施本专利技术实施例，收集信息，从中提取出预选风机点位、叶片长度及边坡廓线等数据，根据所提取的数据建立坐标系，根据该坐标系判断是否发生边坡碰撞，若发生，则实施消除方案，从而可以排除风机运行的安全问题。
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1.一种风机叶片边坡碰撞检测和消除方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述信息中提取数据，具体为：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所提取的数据建立坐标系，具体为：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述坐标系判断是否发生边坡碰撞，具体为：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，极限坡度通过如下公式计算：
6.一种风机叶片边坡碰撞检测和消除的计算装置，其特征在于，包括：
7.如权利要求6所述的计算装置，其特征在于，所述坐标系建立单元具体用于：
8.如权利要求7所述的计算装置，其特征在于，所述碰撞检测单元具体用于：
9.如权利要求6所述的计算装置，其特征在于，极限坡度通过如下公式计算：
10.一种风机叶片边坡碰撞检测和消除的计算装置，其特征在于，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所
...【技术特征摘要】
1.一种风机叶片边坡碰撞检测和消除方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述信息中提取数据，具体为：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所提取的数据建立坐标系，具体为：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述坐标系判断是否发生边坡碰撞，具体为：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，极限坡度通过如下公式计算：
6.一种风机叶片边坡碰撞检测和消除的计算装置，其特征在于，包括：
7.如权利要求6所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王彬滨，刘帅，宋浩，易亮，杨富程，刘海坤，黄国庆，沈宏涛，胡文科，
申请(专利权)人：四川电力设计咨询有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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