风机点位的确定方法、设备及介质
文献发布时间：2024-04-18 19:57:31
技术领域
本申请涉及风机点位排布的技术领域，尤其涉及一种风机点位的确定方法、风机点位的确定设备及计算机可读存储介质。
背景技术
在风电场宏观选址过程中，风机点位的排布是其中重要的一环，关系到风电场后续集电线路、道路以及升压站的选址。宏观选址阶段的风机点位排布，需要结合风向、风速分布、地形等要素进行。
目前，往往结合风向及个人经验进行风机点位的排布。但是，随着风电基地项目规划越来越大，风机台数越来越多，人工根据经验限制性因素的判别和手动进行机位点的排布规划，所需考虑的因素成几何倍增加。受设计人员的工作经验的局限性和设计周期等因素影响，在点位排布处理上比较困难，风机点位选择通常难以达到最优的排布方案以及土地资源的最大化利用开发。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种风机点位的确定方法、风机点位的确定设备及计算机可读存储介质，旨在解决难以高效准确的确定风机点位的技术问题。
为实现上述目的，本申请提供一种风机点位的确定方法，所述方法包括：
基于风机间距的约束条件对排布风机的可用地块进行分组；
基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行递归规划，得到风机排布的第一点位；
基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行连通规划，得到风机排布的第二点位，并对所述连通规划之后的剩余地块进行所述递归规划，得到风机排布的第三点位；
确定所述第一点位的第一数量，确定所述第二点位和所述第三点位的第二数量，并确定排布风机的目标点位为所述第一数量和所述第二数量中较大值对应的点位。
示例性的，所述基于风机间距的约束条件对排布风机的可用地块进行分组的步骤，包括：
对可用地块的地块边界进行边界简化；
基于边界简化后的所述可用地块，应用风机间距的约束条件对所述可用地块进行分组。
示例性的，所述对可用地块的地块边界进行边界简化的步骤，包括：
确定可用地块的地块边界的分段曲线，并基于可用地块的地块边界的边界总长度确定距离阈值；
连接所述分段曲线上的首尾两点得到待定线段，并确定所述分段曲线上的点到所述待定线段的最大距离；
基于所述最大距离和所述距离阈值对可用地块的地块边界进行边界简化。
示例性的，所述基于所述最大距离和所述距离阈值对可用地块的地块边界进行边界简化的步骤，包括：
若所述最大距离小于所述距离阈值，则确定所述待定线段为新的地块边界；
若所述最大距离不小于所述距离阈值，则对所述分段曲线进行分割，并对分割后的地块边界重新进行边界简化，直至所述最大距离小于所述距离阈值。
示例性的，所述风机间距的约束条件为：不同分组间任意两个可用地块的距离均大于预设安全距离，同一分组内任意一个可用地块均存在另一个距离不大于所述预设安全距离的可用地块；
所述基于边界简化后的所述可用地块，应用风机间距的约束条件对所述可用地块进行分组的步骤，包括：
确定边界简化后的所述可用地块的外接圆圆心和外接圆半径；
基于所述外接圆圆心和所述外接圆半径对所述可用地块进行分组。
示例性的，所述基于所述外接圆圆心和所述外接圆半径对所述可用地块进行分组的步骤，包括：
若两所述可用地块的所述外接圆圆心的距离减去两所述可用地块各自的所述外接圆半径不大于所述预设安全距离，则确定两所述可用地块的边界距离，其中，所述边界距离为两所述可用地块的边界点之间的最短距离；
将所述边界距离小于所述预设安全距离的两所述可用地块确定为同一分组。
示例性的，所述基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行递归规划，得到风机排布的第一点位的步骤，包括：
确定分组内所有所述可用地块的所有边界点的外接圆圆心，并确定所有边界点中与所述外接圆圆心距离最大的点位为目标点位；
以所述目标点位为圆心，以预设安全距离为半径，确定第一安全圆区域；
基于所述第一安全圆区域确定风机排布的第一点位。
示例性的，所述基于所述第一安全圆区域确定风机排布的第一点位的步骤，包括：
将分组内的所述可用地块与所述第一安全圆区域进行差集处理，得到新的可用地块；
对新的可用地块重新进行递归规划，直至新的可用地块为空集；
确定所述可用地块对应的所述目标点位为风机排布的第一点位。
示例性的，所述基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行连通规划，得到风机排布的第二点位的步骤，包括：
基于分组内所述可用地块的边界点确定所述可用地块的地块直径，并在所述地块直径大于等于预设安全距离的可用地块中，确定面积最大的可用地块为初始地块；
在所述初始地块上基于三角形网格法规划点位，得到所述初始地块的最大可用点位集合；
以所述最大可用点位集合中的可用点位为圆心，以预设安全距离为半径，确定多个第二安全圆区域；
基于所述第二安全圆区域确定风机排布的第二点位。
示例性的，所述基于所述第二安全圆区域确定风机排布的第二点位的步骤，包括：
将分组内的所述可用地块与多个所述第二安全圆区域的并集进行差集处理，得到新的可用地块；
对新的可用地块重新进行连通规划，直至新的可用地块的地块直径均小于预设安全距离；
确定所述可用地块对应的所述最大可用点位集合中的可用点位为风机排布的第二点位。
本申请还提供一种风机点位的确定装置，所述装置包括：
分组模块，用于基于风机间距的约束条件对排布风机的可用地块进行分组；
递归规划模块，用于基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行递归规划，得到风机排布的第一点位；
连通规划模块，用于基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行连通规划，得到风机排布的第二点位，并对所述连通规划之后的剩余地块进行所述递归规划，得到风机排布的第三点位；
比较模块，用于确定所述第一点位的第一数量，确定所述第二点位和所述第三点位的第二数量，并确定排布风机的目标点位为所述第一数量和所述第二数量中较大值对应的点位。
本申请还提供一种风机点位的确定设备，所述风机点位的确定设备包括：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，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的风机点位的确定方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的风机点位的确定方法的步骤。
本申请实施例提出的一种风机点位的确定方法、风机点位的确定设备及计算机可读存储介质,基于风机间距的约束条件对排布风机的可用地块进行分组；基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行递归规划，得到风机排布的第一点位；基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行连通规划，得到风机排布的第二点位，并对所述连通规划之后的剩余地块进行所述递归规划，得到风机排布的第三点位；确定所述第一点位的第一数量，确定所述第二点位和所述第三点位的第二数量，并确定排布风机的目标点位为所述第一数量和所述第二数量中较大值对应的点位。
在本申请中，提出一种针对离散地块的风电场风机点位生成方法。首先，根据风机间距的约束条件对排布风机的可用地块进行分组，其中，将可用地块按照距离进行分组，组间任意两个可用地块的距离均大于风机间距约束条件，即距离阈值，而对组内每个可用地块，一定存在另外一个可用地块，这两个可用地块的最近距离小于或等于风机间距约束。然后，对分组内的可用地块进行递归规划，采用结合贪心策略的启发式算法在每个地块组内递归地规划点位，得到风机排布的第一点位。同时，对分组内的可用地块进行连通规划，得到风机排布的第二点位，再对连通规划之后的剩余地块进行递归规划，得到风机排布的第三点位，即按照先连通规划地处理大地块、后递归规划地处理小地块的顺序，生成一组新的点位，即第二点位和第三点位。最后，比较不同规划方式下得到的点位数量的多少，取其中最多的点位数量对应的点位为当前批次的规划结果。以此，高效准确的确定风机点位。
附图说明
图1是本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的运行设备的结构示意图；
图2为本申请实施例方案涉及的风机点位的确定方法一实施例的流程示意图；
图3为本申请实施例方案涉及的风机点位的确定方法一实施例的地块边界分段曲线示意图；
图4为本申请实施例方案涉及的风机点位的确定方法一实施例的地块边界简化前示意图；
图5为本申请实施例方案涉及的风机点位的确定方法一实施例的地块边界简化后示意图；
图6为本申请实施例方案涉及的风机点位的确定方法一实施例的递归规划示意图；
图7为本申请实施例方案涉及的风机点位的确定方法一实施例的递归规划结果示意图；
图8为本申请实施例方案涉及的风机点位的确定方法一实施例的连通规划示意图；
图9为本申请实施例方案涉及的风机点位的确定方法一实施例的连通规划结果示意图；
图10为本申请实施例方案涉及的风机点位的确定装置的示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
参照图1，图1为本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的运行设备结构示意图。
如图1所示，该运行设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对运行设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及计算机程序。
在图1所示的运行设备中，网络接口1004主要用于与其他设备进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本申请运行设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在运行设备中，所述运行设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的计算机程序，并执行以下操作：
基于风机间距的约束条件对排布风机的可用地块进行分组；
基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行递归规划，得到风机排布的第一点位；
基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行连通规划，得到风机排布的第二点位，并对所述连通规划之后的剩余地块进行所述递归规划，得到风机排布的第三点位；
确定所述第一点位的第一数量，确定所述第二点位和所述第三点位的第二数量，并确定排布风机的目标点位为所述第一数量和所述第二数量中较大值对应的点位。
在一实施例中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：
所述基于风机间距的约束条件对排布风机的可用地块进行分组的步骤，包括：
对可用地块的地块边界进行边界简化；
基于边界简化后的所述可用地块，应用风机间距的约束条件对所述可用地块进行分组。
在一实施例中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：
所述对可用地块的地块边界进行边界简化的步骤，包括：
确定可用地块的地块边界的分段曲线，并基于可用地块的地块边界的边界总长度确定距离阈值；
连接所述分段曲线上的首尾两点得到待定线段，并确定所述分段曲线上的点到所述待定线段的最大距离；
基于所述最大距离和所述距离阈值对可用地块的地块边界进行边界简化。
在一实施例中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：
所述基于所述最大距离和所述距离阈值对可用地块的地块边界进行边界简化的步骤，包括：
若所述最大距离小于所述距离阈值，则确定所述待定线段为新的地块边界；
若所述最大距离不小于所述距离阈值，则对所述分段曲线进行分割，并对分割后的地块边界重新进行边界简化，直至所述最大距离小于所述距离阈值。
在一实施例中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：
所述风机间距的约束条件为：不同分组间任意两个可用地块的距离均大于预设安全距离，同一分组内任意一个可用地块均存在另一个距离不大于所述预设安全距离的可用地块；
所述基于边界简化后的所述可用地块，应用风机间距的约束条件对所述可用地块进行分组的步骤，包括：
确定边界简化后的所述可用地块的外接圆圆心和外接圆半径；
基于所述外接圆圆心和所述外接圆半径对所述可用地块进行分组。
在一实施例中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：
所述基于所述外接圆圆心和所述外接圆半径对所述可用地块进行分组的步骤，包括：
若两所述可用地块的所述外接圆圆心的距离减去两所述可用地块各自的所述外接圆半径不大于所述预设安全距离，则确定两所述可用地块的边界距离，其中，所述边界距离为两所述可用地块的边界点之间的最短距离；
将所述边界距离小于所述预设安全距离的两所述可用地块确定为同一分组。
在一实施例中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：
所述基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行递归规划，得到风机排布的第一点位的步骤，包括：
确定分组内所有所述可用地块的所有边界点的外接圆圆心，并确定所有边界点中与所述外接圆圆心距离最大的点位为目标点位；
以所述目标点位为圆心，以预设安全距离为半径，确定第一安全圆区域；
基于所述第一安全圆区域确定风机排布的第一点位。
在一实施例中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：
所述基于所述第一安全圆区域确定风机排布的第一点位的步骤，包括：
将分组内的所述可用地块与所述第一安全圆区域进行差集处理，得到新的可用地块；
对新的可用地块重新进行递归规划，直至新的可用地块为空集；
确定所述可用地块对应的所述目标点位为风机排布的第一点位。
在一实施例中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：
所述基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行连通规划，得到风机排布的第二点位的步骤，包括：
基于分组内所述可用地块的边界点确定所述可用地块的地块直径，并在所述地块直径大于等于预设安全距离的可用地块中，确定面积最大的可用地块为初始地块；
在所述初始地块上基于三角形网格法规划点位，得到所述初始地块的最大可用点位集合；
以所述最大可用点位集合中的可用点位为圆心，以预设安全距离为半径，确定多个第二安全圆区域；
基于所述第二安全圆区域确定风机排布的第二点位。
在一实施例中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的计算机程序，还执行以下操作：
所述基于所述第二安全圆区域确定风机排布的第二点位的步骤，包括：
将分组内的所述可用地块与多个所述第二安全圆区域的并集进行差集处理，得到新的可用地块；
对新的可用地块重新进行连通规划，直至新的可用地块的地块直径均小于预设安全距离；
确定所述可用地块对应的所述最大可用点位集合中的可用点位为风机排布的第二点位。
本申请实施例提供了一种风机点位的确定方法，参照图2，在风机点位的确定方法的一实施例中，所述方法包括：
步骤S10，基于风机间距的约束条件对排布风机的可用地块进行分组。
在可用地块上规划风机点位前，先进行距离分组，使得组内距离足够小，组间距离足够大，组内风机排布不影响组间排布，使得计算复杂度大大降低。
在本实施例中，所使用的可用地块是已经考虑了禁止性、限制性因素排查后所得到的地块，并且考虑了风机本身占地大小因素，即满足地块内任意一点均可布置风机的前提。地块在进行点位布置前根据主风向的进行了压缩变换，变换的目的是消除风机尾流影响，使得风机点位间距限制从各向异性改变为各向同性，即在任意方向上满足距离约束要求，那么还原后的点位间距就能满足椭圆长轴和短轴约束要求。使用沿主风向压缩地块的方法使得原各向不同性的距离约束条件转化为各向同性的约束条件，简化了排布过程且计算简单有效。
在一实施例中，对风机点位对应的可用地块沿主风向进行压缩变换，获得压缩后的地块的步骤，包括：
步骤S101：确定风机点位对应的可用地块；
步骤S102：获取在所述可用地块上的主风向风机间距和垂直主风向风机间距；
需要说明的是，主风向风机间距是指在可用地块上，风资源主风向可以布置的风机间距，垂直风向风机间距是指在可用地块上，与风资源主风向垂直的风向可以布置的风机间距，本实施例对主风向风机间距和垂直主风向风机间距的大小不做具体限制。
步骤S103：根据所述主风向风机间距和所述垂直主风向风机间距确定压缩变换矩阵；
应理解的是，压缩变换矩阵是指对可用地块进行压缩变换的矩阵，主风向风机间距和垂直主风向风机间距可构成风机间距约束条件。具体可根据将主风向风机间距调整为垂直主风向风机间距来进行压缩变换，也可将垂直主风向风机间距调整为主风向风机间距来进行压缩变换。
进一步地，为了确定压缩变换矩阵，在本实施例中，所述步骤S103包括：根据所述可用地块对应的主风向角度确定压缩变换的角度；根据所述主风向风机间距和所述垂直主风向风机间距确定压缩系数；根据所述压缩变换的角度和所述压缩系数确定压缩变换矩阵。
可理解的是，主风向角度可从可用地块对应的风资源数据中确定，然后将主风向角度作为压缩变换的角度。
应理解的是，一般设置主风向风机间距不低于5D，垂直主风向风机间距不低于3D，其中D为风机叶轮直径，可取200m，还可设置为其他值，本实施例对此不做具体限制。此时，压缩系数k＝3D/5D，3D表示垂直主风向风机间距，5D表示主风向风机间距。在实际情况下，如果主风向风机间距小于垂直主风向风机间距，压缩系数也可以是主风向风机间距/垂直主风向风机间距。
在具体实现中，压缩变换矩阵为：
式中，M表示压缩变换矩阵，k表示压缩系数，θ表示压缩变换的角度。
步骤S104：根据所述压缩变换矩阵对所述可用地块沿主风向进行压缩变换，获得压缩后的地块。
可理解的是，可根据压缩变换矩阵对可用地块沿主风向进行压缩变换，具体可先确定可用地块的边缘点，然后根据边缘点的坐标和压缩变换矩阵确定压缩后的地块对应的边缘点坐标，即可根据边缘点坐标构建压缩后的地块。例如，垂直主风向风机间距为3D，主风向风机间距为5D，在可用地块压缩变换后，沿主风向每3D距离相当于原5D距离，而垂直主风向距离不变。
进一步地，为了确定压缩后的地块，在本实施例中，所述步骤S104包括：确定所述可用地块的边界点坐标；根据所述压缩变换矩阵和所述边界点坐标确定压缩后的坐标；根据所述压缩后的坐标确定压缩后的地块。
应理解的是，边界点坐标是指可用地块的边界点的坐标，如图4所示，横坐标表示经度，纵坐标表示纬度，线条围成的多边形为可用地块，上面的点为边界点，对于边界点的个数本实施例不做具体限制，图4仅为举例说明。
在具体实现中，可根据边界点坐标和压缩变换矩阵确定压缩后的坐标，具体地，P′＝PM，式中，P表示边界点坐标，M表示压缩变换矩阵，P′表示压缩后的坐标。如图5所示，横坐标表示经度，纵坐标表示纬度，线条围成的多边形为压缩后的地块，上面的点为边界点对应的压缩后的点，根据压缩后的坐标可知压缩后的点，将压缩后的点连接起来可构建压缩后的地块。由图5可以看出，各个点的横坐标和纵坐标都变小了，说明压缩后的地块与可用地块相比进行了压缩。
本实施例通过确定风机点位对应的可用地块，然后获取在可用地块上的主风向风机间距和垂直主风向风机间距，然后根据主风向风机间距和垂直主风向风机间距确定压缩变换矩阵，再根据压缩变换矩阵对可用地块沿主风向进行压缩变换，获得压缩后的地块。本实施例根据主风向风机间距和垂直主风向风机间距确定压缩变换矩阵，能够将原各向不同性的距离约束条件转化为各向同性的约束条件，再根据压缩变换矩阵对可用地块沿主风向进行压缩变换，使得压缩变换实际上只需要考虑主风向角度在0度到90度之间的情况，处理结果符合业务逻辑，简化了风机点位布置过程且计算简单有效。
步骤S20，基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行递归规划，得到风机排布的第一点位。
在根据风机间距的约束条件对排布风机的可用地块进行分组之后，对分组内的可用地块进行递归规划，采用结合贪心策略的启发式算法在每个地块组内递归地规划点位，得到风机排布的第一点位。
步骤S30，基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行连通规划，得到风机排布的第二点位，并对所述连通规划之后的剩余地块进行所述递归规划，得到风机排布的第三点位。
在对分组内的可用地块进行递归规划的同时，对分组内的可用地块进行连通规划，得到风机排布的第二点位，再对连通规划之后的剩余地块进行递归规划，得到风机排布的第三点位，即按照先连通规划地处理大地块、后递归规划地处理小地块的顺序，生成一组新的点位，即第二点位和第三点位。
步骤S40，确定所述第一点位的第一数量，确定所述第二点位和所述第三点位的第二数量，并确定排布风机的目标点位为所述第一数量和所述第二数量中较大值对应的点位。
最后，比较不同规划方式下得到的点位数量的多少，取其中最多的点位数量对应的点位为当前批次的规划结果。对每个分组均执行以上步骤，汇总结果。将得到的点位还原为原始坐标，最终输出与原始坐标一致的点位坐标。
需要说明的是，尽管在步骤S30中包含了步骤S20中的递归规划，但是步骤S30规划得到的点位数不一定比步骤S20的点位数多，因为步骤S30和步骤S20属于两种不同的算法，点位多少还不一定，因此最终需要比较之后选择其中点位数最多的为对应分组的最终排布结果。
在本实施例中，首先，根据风机间距的约束条件对排布风机的可用地块进行分组，其中，将可用地块按照距离进行分组，组间任意两个可用地块的距离均大于风机间距约束条件，即距离阈值，而对组内每个可用地块，一定存在另外一个可用地块，这两个可用地块的最近距离小于或等于风机间距约束。然后，对分组内的可用地块进行递归规划，采用结合贪心策略的启发式算法在每个地块组内递归地规划点位，得到风机排布的第一点位。同时，对分组内的可用地块进行连通规划，得到风机排布的第二点位，再对连通规划之后的剩余地块进行递归规划，得到风机排布的第三点位，即按照先连通规划地处理大地块、后递归规划地处理小地块的顺序，生成一组新的点位，即第二点位和第三点位。最后，比较不同规划方式下得到的点位数量的多少，取其中最多的点位数量对应的点位为当前批次的规划结果。以此，高效准确的确定风机点位。
本申请实施例提供了一种风机点位的确定方法，在风机点位的确定方法的另一实施例中，所述基于风机间距的约束条件对排布风机的可用地块进行分组的步骤，包括：
对可用地块的地块边界进行边界简化；
基于边界简化后的所述可用地块，应用风机间距的约束条件对所述可用地块进行分组。
在基于风机间距的约束条件对排布风机的可用地块进行分组时，首先对可用地块的地块边界进行边界简化，进行边界简化前的可用地块如图4所示，进行边界简化后的可用地块如图5所示，然后基于边界简化后的可用地块应用风机间距的约束条件对可用地块进行分组。
示例性的，所述对可用地块的地块边界进行边界简化的步骤，包括：
确定可用地块的地块边界的分段曲线，并基于可用地块的地块边界的边界总长度确定距离阈值；
连接所述分段曲线上的首尾两点得到待定线段，并确定所述分段曲线上的点到所述待定线段的最大距离；
基于所述最大距离和所述距离阈值对可用地块的地块边界进行边界简化。
对可用地块的地块边界进行分段，确定得到多段分段曲线。其中，需要说明的是，在本申请中，将直线也视为一种特殊的曲线，参照图3，可用地块的地块边界的边界总长度为图3所示的图形边界的周长，包括直线段和曲线段的总长度。然后根据可用地块的地块边界的边界总长度确定距离阈值，在一实施例中，距离阈值＝0.005*边界总长度。
对于任意一段分段曲线而言，连接分段曲线的首尾两点得到一条待定线段，确定分段曲线上的点到待定线段的最大距离，基于最大距离和距离阈值对可用地块的地块边界进行边界简化。
示例性的，所述基于所述最大距离和所述距离阈值对可用地块的地块边界进行边界简化的步骤，包括：
若所述最大距离小于所述距离阈值，则确定所述待定线段为新的地块边界；
若所述最大距离不小于所述距离阈值，则对所述分段曲线进行分割，并对分割后的地块边界重新进行边界简化，直至所述最大距离小于所述距离阈值。
在根据最大距离和距离阈值对可用地块的地块边界进行边界简化时，如果最大距离小于距离阈值，则确定待定线段为新的地块边界；如果最大距离不小于距离阈值，则对分段曲线进行分割，从而使得最大距离逼近距离阈值，并最终小于距离阈值。接着，对分割后的地块边界重新进行边界简化，直至最大距离小于距离阈值。其中，在对分段曲线进行分割时，可以以最简单的方式均分为两段。而在本实施例中，不限定对分段曲线进行分割的方法。
在一实施例中，使用Douglas-Peuker道格拉斯-普客算法对地块边界进行简化。首先，设置阈值参数为0.005，距离阈值设置为0.005*曲线总长；然后，连接分段曲线首尾两点A、B，依次计算分段曲线上所有点到A、B两点所在曲线(直线)的距离；接着，如果分段曲线上的点到待定线段的最大距离小于距离阈值threshold,则去掉曲线上除A、B外的所有点，确定待定线段AB为新的地块边界；如果分段曲线上的点到待定线段的最大距离大于距离阈值threshold,则把曲线分割成两段；最后，对所有曲线分段重复以上步骤，直到所有最大距离均小于距离阈值。从而完成边界简化。
在本实施例中，在地块分组中采用道格拉斯-普客算法简化地块边界情况，保持地块基本形状不变的同时有效降低了计算复杂度。
示例性的，所述风机间距的约束条件为：不同分组间任意两个可用地块的距离均大于预设安全距离，同一分组内任意一个可用地块均存在另一个距离不大于所述预设安全距离的可用地块；
所述基于边界简化后的所述可用地块，应用风机间距的约束条件对所述可用地块进行分组的步骤，包括：
确定边界简化后的所述可用地块的外接圆圆心和外接圆半径；
基于所述外接圆圆心和所述外接圆半径对所述可用地块进行分组。
一般设置沿主风向方向风机间距不低于5D，垂直主风向方向间距风机间距不低于3D，其中，D为风机叶轮直径，可取为200m。由于地块已经沿主风向进行了压缩变换，则分组条件改为各向同性，即风机间距约束条件为组间任意两个地块的距离均大于3D，而组内任意一个地块均存在组内另一个地块与其间距小于等于3D。
在基于边界简化后的可用地块应用风机间距的约束条件对可用地块进行分组时，根据边界简化后的可用地块的外接圆圆心和外接圆半径对可用地块进行分组。
示例性的，所述基于所述外接圆圆心和所述外接圆半径对所述可用地块进行分组的步骤，包括：
若两所述可用地块的所述外接圆圆心的距离减去两所述可用地块各自的所述外接圆半径不大于所述预设安全距离，则确定两所述可用地块的边界距离，其中，所述边界距离为两所述可用地块的边界点之间的最短距离；
将所述边界距离小于所述预设安全距离的两所述可用地块确定为同一分组。
如果两可用地块的外接圆圆心的距离减去两可用地块各自的外接圆半径不大于预设安全距离，则确定两可用地块的边界点之间的最短距离为两可用地块的边界距离，并将边界距离小于预设安全距离的两可用地块确定为同一分组。
在一实施例中，1、计算地块距离矩阵M。首先，将距离矩阵M对角线上的值M[i,i]设为无穷大；然后，对任意两个可用地块i,j，计算可用地块的外接圆中心，如果两个外接圆中心的距离减去两个外接圆半径后仍然大于预设安全距离3D，则设置M[i,j]为无穷大；如果不满足前述条件，则计算可用地块i和可用地块j的边界点的两两距离，取其中的最小值为可用地块i和可用地块j的边界距离，设置M[i,j]和M[j,i]均为该值。2、根据距离矩阵对地块进行分组。首先，对每个可用地块，构建一个只含有该可用地块编号的组；然后，对每个可用地块所在的组，遍历所有其他可用地块，当其他可用地块与该可用地块的边界距离小于预设安全距离3D时，将该可用地块编号加入该组；最后，将所有存在相同编号的组合并为同一组，递归地完成地块分组。
需要说明的是，不是只能用距离矩阵，即不是一定只能用距离矩阵，在一实施例中使用距离矩阵的原因只是需要一个组织数据的数据结构，所以才求取并使用到距离矩阵M，底层逻辑是：计算距离，根据距离分组。所以，也可以使用列表等其它数据结构，只是矩阵更为方便。
本申请实施例提供了一种风机点位的确定方法，在风机点位的确定方法的另一实施例中，所述基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行递归规划，得到风机排布的第一点位的步骤，包括：
确定分组内所有所述可用地块的所有边界点的外接圆圆心，并确定所有边界点中与所述外接圆圆心距离最大的点位为目标点位；
以所述目标点位为圆心，以预设安全距离为半径，确定第一安全圆区域；
基于所述第一安全圆区域确定风机排布的第一点位。
在对排布风机的可用地块进行分组之后，确定分组内所有可用地块的所有边界点的外接圆圆心，并确定所有边界点中与外接圆圆心距离最大的点位为目标点位；以目标点位为圆心，以预设安全距离为半径，确定第一安全圆区域；基于第一安全圆区域确定风机排布的第一点位。
示例性的，所述基于所述第一安全圆区域确定风机排布的第一点位的步骤，包括：
将分组内的所述可用地块与所述第一安全圆区域进行差集处理，得到新的可用地块；
对新的可用地块重新进行递归规划，直至新的可用地块为空集；
确定所述可用地块对应的所述目标点位为风机排布的第一点位。
在基于第一安全圆区域确定风机排布的第一点位时，将分组内的可用地块与第一安全圆区域进行差集处理，得到新的可用地块；对新的可用地块重新进行递归规划，直至新的可用地块为空集；确定可用地块对应的目标点位为风机排布的第一点位。
在一实施例中，参照图6，1)提取分组内所有可用地块的所有边界点，从而计算得到外接圆；2)计算所有边界点与外接圆圆心的欧式距离，取其中距离最大的点位初始点，即目标点位；3)以初始点位圆心，预设安全距离3D为半径做一个圆，即第一安全圆区域；4)将分组内的所有地块与该圆做差集，得到新的地块集合；5)重复1到4步骤，直到新的地块集合为空集，输出得到的点坐标，如图7所示。
本申请实施例提供了一种风机点位的确定方法，在风机点位的确定方法的另一实施例中，所述基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行连通规划，得到风机排布的第二点位的步骤，包括：
基于分组内所述可用地块的边界点确定所述可用地块的地块直径，并在所述地块直径大于等于预设安全距离的可用地块中，确定面积最大的可用地块为初始地块；
在所述初始地块上基于三角形网格法规划点位，得到所述初始地块的最大可用点位集合；
以所述最大可用点位集合中的可用点位为圆心，以预设安全距离为半径，确定多个第二安全圆区域；
基于所述第二安全圆区域确定风机排布的第二点位。
在对排布风机的可用地块进行分组之后，基于分组内可用地块的边界点确定可用地块的地块直径，并在地块直径大于等于预设安全距离的可用地块中确定面积最大的可用地块为初始地块；在初始地块上基于三角形网格法规划点位，得到初始地块的最大可用点位集合；以最大可用点位集合中的可用点位为圆心以预设安全距离为半径，确定多个第二安全圆区域；基于第二安全圆区域确定风机排布的第二点位。
示例性的，所述基于所述第二安全圆区域确定风机排布的第二点位的步骤，包括：
将分组内的所述可用地块与多个所述第二安全圆区域的并集进行差集处理，得到新的可用地块；
对新的可用地块重新进行连通规划，直至新的可用地块的地块直径均小于预设安全距离；
确定所述可用地块对应的所述最大可用点位集合中的可用点位为风机排布的第二点位。
基于三角形网格或其他几何图形的排布方法只解决了单个连通的大地块的排布问题，而现实情况中可以在单个连通的大地块上统一布置点位的情况比较少，更多的可能是地块为离散不连通的情形，这是因为相对于风机间距限制而言，风机本身占地面积不大，并不是一定要连续的大地块才能布置，因此离散的小地块也属于可利用的地块，而基于三角形或其他几何图形的排布方法并不适用于这种类型的地块。而且，地块间距很可能不满足风机间距限制要求，对每个地块分别处理会导致在一个地块内布置点位后再在其他邻近地块内布置点位的冲突，因此需要使用本实施例中提出的另外的方法。
在基于第二安全圆区域确定风机排布的第二点位时，将分组内的可用地块与多个第二安全圆区域的并集进行差集处理得到新的可用地块；对新的可用地块重新进行连通规划，直至新的可用地块的地块直径均小于预设安全距离；确定可用地块对应的最大可用点位集合中的可用点位为风机排布的第二点位。
在一实施例中，参照图8，1)计算分组中每个可用地块的地块直径，若存在地块直径大于等于预设安全距离3D的地块，则取其中面积最大的可用地块为初始地块；2)在初始地块上使用三角形网格法规划点位，返回该区域内的最大可用点位集合；3)以每个可用点位为中心，以预设安全距离3D为半径做多个圆，即确定多个第二安全圆区域，并与初始地块做并集；4)将组内的所有可用地块与并集做差集，得到新的地块集合；5)重复1到4步骤，直到新的地块集合中不再含有地块直径大于等于预设安全距离3D的可用地块，输出所有大地块中的可规划的点坐标，即输出第二点位；6)在剩余的小地块中运用递归规划的算法，输出所有小地块中可规划的点坐标，即输出第三点位；7)将步骤5和6的结果合并，得到该分组地块的可规划点坐标，如图9所示。
其中，需要说明的是，做差集的时候把大于等于预设安全距离3D的地块切掉、去除，重复1到4步骤时，按照切掉之后的可用地块的面积重新进行连通规划，而不是按照切掉之前的进行规划。
参照图10，此外，本申请实施例还提供一种风机点位的确定装置，所述风机点位的确定装置包括：
分组模块M1，用于基于风机间距的约束条件对排布风机的可用地块进行分组；
递归规划模块M2，用于基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行递归规划，得到风机排布的第一点位；
连通规划模块M3，用于基于风机排布的预设安全距离以及分组内所述可用地块的边界点，对分组内的所述可用地块进行连通规划，得到风机排布的第二点位，并对所述连通规划之后的剩余地块进行所述递归规划，得到风机排布的第三点位；
比较模块M4，用于确定所述第一点位的第一数量，确定所述第二点位和所述第三点位的第二数量，并确定排布风机的目标点位为所述第一数量和所述第二数量中较大值对应的点位。
示例性的，所述分组模块还用于：
对可用地块的地块边界进行边界简化；
基于边界简化后的所述可用地块，应用风机间距的约束条件对所述可用地块进行分组。
示例性的，所述分组模块还用于：
确定可用地块的地块边界的分段曲线，并基于可用地块的地块边界的边界总长度确定距离阈值；
连接所述分段曲线上的首尾两点得到待定线段，并确定所述分段曲线上的点到所述待定线段的最大距离；
基于所述最大距离和所述距离阈值对可用地块的地块边界进行边界简化。
示例性的，所述分组模块还用于：
若所述最大距离小于所述距离阈值，则确定所述待定线段为新的地块边界；
若所述最大距离不小于所述距离阈值，则对所述分段曲线进行分割，并对分割后的地块边界重新进行边界简化，直至所述最大距离小于所述距离阈值。
示例性的，所述风机间距的约束条件为：不同分组间任意两个可用地块的距离均大于预设安全距离，同一分组内任意一个可用地块均存在另一个距离不大于所述预设安全距离的可用地块；
所述分组模块还用于：
确定边界简化后的所述可用地块的外接圆圆心和外接圆半径；
基于所述外接圆圆心和所述外接圆半径对所述可用地块进行分组。
示例性的，所述分组模块还用于：
若两所述可用地块的所述外接圆圆心的距离减去两所述可用地块各自的所述外接圆半径不大于所述预设安全距离，则确定两所述可用地块的边界距离，其中，所述边界距离为两所述可用地块的边界点之间的最短距离；
将所述边界距离小于所述预设安全距离的两所述可用地块确定为同一分组。
示例性的，所述递归规划模块还用于：
确定分组内所有所述可用地块的所有边界点的外接圆圆心，并确定所有边界点中与所述外接圆圆心距离最大的点位为目标点位；
以所述目标点位为圆心，以预设安全距离为半径，确定第一安全圆区域；
基于所述第一安全圆区域确定风机排布的第一点位。
示例性的，所述递归规划模块还用于：
将分组内的所述可用地块与所述第一安全圆区域进行差集处理，得到新的可用地块；
对新的可用地块重新进行递归规划，直至新的可用地块为空集；
确定所述可用地块对应的所述目标点位为风机排布的第一点位。
示例性的，所述连通规划模块还用于：
基于分组内所述可用地块的边界点确定所述可用地块的地块直径，并在所述地块直径大于等于预设安全距离的可用地块中，确定面积最大的可用地块为初始地块；
在所述初始地块上基于三角形网格法规划点位，得到所述初始地块的最大可用点位集合；
以所述最大可用点位集合中的可用点位为圆心，以预设安全距离为半径，确定多个第二安全圆区域；
基于所述第二安全圆区域确定风机排布的第二点位。
示例性的，所述连通规划模块还用于：
将分组内的所述可用地块与多个所述第二安全圆区域的并集进行差集处理，得到新的可用地块；
对新的可用地块重新进行连通规划，直至新的可用地块的地块直径均小于预设安全距离；
确定所述可用地块对应的所述最大可用点位集合中的可用点位为风机排布的第二点位。
本申请提供的风机点位的确定装置，采用上述实施例中的风机点位的确定方法，解决难以高效准确的确定风机点位的技术问题。与常规技术相比，本申请实施例提供的风机点位的确定装置的有益效果与上述实施例提供的风机点位的确定方法的有益效果相同，且风机点位的确定装置中的其他技术特征与上述实施例方法公开的特征相同，在此不做赘述。
此外，本申请实施例还提供一种风机点位的确定设备，所述风机点位的确定设备包括：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，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的风机点位的确定方法的步骤。
此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的风机点位的确定方法的步骤。
需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对常规技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。