确定塔架高度的方法、设备、存储介质及程序产品技术

本申请提供一种确定塔架高度的方法、设备、存储介质及程序产品，该方法通过获取总收益和塔架高度的函数关系；获取总成本和塔架高度的函数关系；对函数关系求导得到相对塔架高度的边际收益；对函数关系求导得到相对塔架高度的边际成本；当边际收益等于边际成本时求解出的塔架高度为理论最优塔架高度h0；根据该确定塔架高度的方法，保证了确定塔架高度的科学性和准确性，可以保证风电项目盈利能力；同时也可以避免现有技术中选择多个塔架高度工作量大的问题。度工作量大的问题。度工作量大的问题。

【技术实现步骤摘要】
确定塔架高度的方法、设备、存储介质及程序产品


[0001]本申请涉及风电
，尤其涉及一种确定塔架高度的方法。

技术介绍

[0002]塔架高度的选择是机组选型的重要环节。随着中国风电行业平价时代的到来，为了应对电价和风资源水平双降对风电行业带来的挑战，高塔架机型将会大量出现，这对塔架高度选择方法的科学性和严谨性提出了更高要求。
[0003]本申请假设在一定边界条件下存在塔架高度，并且给出数学模型。但是受限于设备制造水平和机组塔架高度定制化的局限性，实际情况往往是在机组厂家提供的若干种塔架高度中择优选用。目前塔架高度比选研究偏案例分析、缺理论模型支撑，缺乏科学性和严谨性。
[0004]具体主要存在如下问题：一是不能确定在可选高度之外是否存在更优塔架高度。常规方法不能科学地掌握塔架高度与对其选择造成影响的各因素之间的关系。通过研究发现，以上关系可用数学模型精确表达，并可解得塔架高度。二是当可选塔架高度较多时工作量大、效率低。常规方法需要对每一种塔架高度下经济性单独测算，择优选取。基于该研究得到的比选方法可以大大减少选取时的工作量并可以提高准确度。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种确定塔架高度方法、设备、存储介质及程序产品，从而解决现有技术中，选取塔架高度时缺少理论支撑，没有统一规则并且工作量较大的技术问题。
[0006]第一方面，本申请提供一种确定塔架高度方法，包括：获取总收益和塔架高度的函数关系;获取总成本和塔架高度的函数关系;对所述函数关系求导得到相对塔架高度的边际收益；对函数关系求导得到相对塔架高度的边际成本；当所述边际收益等于所述边际成本时求解出的塔架高度为理论最优塔架高度h0。
[0007]这里，本申请实施例为了科学计算理论最优塔架高度，分别获取总收益和总成本相对于塔架高度的函数关系，两个函数的导数分别是边际收益和边际成本，当边际收益和边际成本相等时对应的塔架高度则为理论最优塔架高度，本申请实施例用科学方法计算出理论最优塔架高度，为对后续塔架高度不同型号选择提供理论支持。
[0008]可选的，获取总收益和塔架高度的函数关系CI(h)，包括：可选的，获取总收益和塔架高度的函数关系CI(h)，包括：式中，ω——发电量折减系数，取值通常介于0.7
‑
0.8，无量纲常数；E
out
——年理
论发电量，kWh；p
e
——售电电价，元/kWh；j——折现率；n——折现年数或风电机组运行年数；T——一年内的小时数，取值8760，
h
；v——风速，ms
‑1；v
ci
——切入风速，ms
‑1；v
co
——切出风速，ms
‑1；v
r
——额定风速，ms
‑1；P
f
(v)
‑
—介于切入和额定风速段间的功率曲线函数；f(v)——风速的密度分布函数；P
r
——机组额定功率，kW。
[0009]这里，总收益是关于发电量折减系数、年理论发电量、售电电价、折现率、折现年数或风电机组运行年数相关的数学函数；年理论发电量是关于切入和额定风速段间的功率曲线函数、风速的密度分布函数的积分数学关系。本申请实施例总收益考虑了真实的风场条件、使用年限、发电量折减、现金流折现等因素，最大程度保证了计算的准确性。
[0010]可选的，获取总成本和塔架高度的函数关系，包括：，包括：，包括：——单位千瓦造价，元/kW；——单位高度的塔筒造价或成本，元/m；——塔筒质量关于塔架高度h的函数，kg。
[0011]这里，总成本是关于机组额定功率、单位千瓦造价、单位高度的塔筒造价或成本、塔筒质量的数学函数。本申请实施例的总成本考虑了机组本身参数特征、塔筒质量关于塔架高度对塔筒质量影响等因素。
[0012]可选的，塔筒质量关于塔架高度h的函数，包括：、为常数系数，通过选取样本2次多项式拟合算法获得；进一步的，塔筒质量关于塔架高度h的函数，包括：值为1.159，值为0.010。
[0013]这里，计算塔筒质量与塔架高度之间的数学函数关系，通多采取多个样本的拟合的方式获得，本申请实施例通过多个样本拟合得到2次多项式拟合算法。基于该样本，系数常数值为1.159，值为0.010。最大程度的与实际情况吻合，保证计算准确性。
[0014]第二方面，本申请提供一种计算最佳可选塔架高度的方法，包括：当可选塔架高度最高者小于所述理论最优塔架高度h0时，最高者为最佳可选塔架高度；当可选塔架高度最矮者大于所述理论最优塔架高度h0时，最矮者为最佳可选塔架高度。
[0015]这里，通常需要在当前提供的可选型号中选择一种合适的塔架高度，如果没有和理论最优塔架高度一致的可选高度，则按照上述规则选取最佳可选塔架高度。本申请实施例给出了一种快速简单实用选择最佳可选塔架高度的方法。
[0016]可选的，当所述获取总收益和塔架高度的函数关系等于所述获取总成本和塔架高度的函数关系时求解出的塔架高度h
a
和h
b
分别为第1盈亏平衡点和第2盈亏平衡点，所述最佳可选塔架高度的取值需要处于[h
a，
h
b
]范围内。
[0017]这里，第1盈亏平衡点小于第2盈亏平衡点，当可选塔架高度处于（h
a，
h
b
）之外，则该可选塔架高度不能作为最佳可选塔架高度。计算两个盈亏平衡点，有利于避免选出不能盈
利并且会亏损的最佳塔架高度。
[0018]第三方面，本申请实施例提供一种确定塔架高度的设备，包括：至少一个处理器和存储器；存储器存储计算机执行指令；至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计确定塔架高度方法。
[0019]第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计确定塔架高度方法。
[0020]第五方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计确定塔架高度方法。
[0021]本申请实施例提供的确定塔架高度方法、设备、存储介质及程序产品，包括：获取总收益和塔架高度的函数关系，获取总成本和塔架高度的函数关系，对函数关系求导得到相对塔架高度的边际收益，对函数关系求导得到相对塔架高度的边际成本，当边际收益等于边际成本时求解出的塔架高度为理论最优塔架高度h0；从而使得在获得理论最优塔架高度后可以快速计算最佳可选塔架高度，多种因数对总收益和总成本的影响考虑保证了确定塔架高度的科学性和准确性，可以保证风电项目盈利能力；同时也可以避免现有技术中选择多个塔架高度工作量大的问题。
附图说明
[0022]为了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定塔架高度的方法，其特征在于，包括：获取总收益和塔架高度的函数关系;获取总成本和塔架高度的函数关系;对所述函数关系求导得到相对塔架高度的边际收益；对所述函数关系求导得到相对塔架高度的边际成本；当所述边际收益等于所述边际成本时求解出的塔架高度为理论最优塔架高度h0。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取总收益和塔架高度的函数关系，包括：包括：式中，——发电量折减系数，取值通常介于0.7
‑
0.8，无量纲常数；——年理论发电量， kWh；——售电电价，元/ kWh；——折现率；n——折现年数或风电机组运行年数； T——一年内的小时数，取值8760，h；——风速，m
·
s
‑1；——切入风速，m
·
s
‑1；——切出风速，m
·
s
‑1；——额定风速，m
·
s
‑1；——介于切入和额定风速段间的功率曲线函数；——风速的密度分布函数；——机组额定功率，KW。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取总成本和塔架高度的函数关系，包括：包括：包括：——单位千瓦造价，元/kW；——位单高度的塔筒造价或成本，元/m；——塔筒质量关于塔架高度h的函数，kg。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，塔筒质量关于塔架高度h的函数，包括：、为常数系数，通过选取样本2次多项...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁宗涛，张井坡，
申请(专利权)人：北京瑞科同创能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：