基于.gis的风能资源评估与风电场微观选址关键模型

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1、致谢轻轻的，我走了，正如我轻轻的来；我轻轻的招手，作别西天的云彩。时光荏苒，岁月如梭，来到矿大已近三年，求学生涯也即将永远的结束。三年的学习生活中，受到了很多老师无私的帮助与指导，也受到了很多同学的关心与支持，受益匪浅。本论文是在导师王坚教授悉心指导下完成的。在论文写作过程中，得到了王坚老师的亲切关怀和耐心的指导。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从论文的课题到论文的最终完成，王老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。感谢陈军博士、李增科博士、谭兴龙博士在论文写作中给予的帮助与指导；感谢邱

2、程锦硕士、毕飞超硕士、方川硕士、陈浩硕士在三年中的学习生活中的帮助与支持，和你们在一起为理想拼搏奋斗的日子终生难忘，和你们一起游山玩水的日子也同样终生难忘。感谢谢宇硕士与刘春燕硕士在求学期间的一起科研与一起吃喝玩乐。感谢师弟师妹:曹新运硕士、王浩硕士、钱荣荣硕士、王宏莹硕士、胡安冬硕士、秦长彪硕士的陪伴与支持,特别感谢钱荣荣硕士在论文修改中提供的意见。感谢舍友纪志鹏硕士从南京到徐州的七年陪伴与打扰以及其精湛的厨艺，感谢舍友高波博士以其专业——环境科学为宿舍日常环境卫生做出的卓越贡献，感谢舍友韩厚增博士熬夜为论文提供的修改意见。感谢

3、百度，感谢谷歌，在编程迷茫不知所措时给予我无私的指导。感谢父母与弟弟多年的理解与支持。感谢授业恩师--本科母校南京林业大学陈红华老师多年来的指导与帮助，感谢你在GIS道路上为我指明的方向。最后，感谢在百忙之中对论文进行评阅及参加答辩的各位专家！万方数据摘要风能资源是一种重要的可再生能源，风能资源的开发利用对减轻温室气体排放，缓解能源危机，促进可持续发展具有重要意义。针对风电场微观选址的直观性、经验性的问题，融合多源异质数据，研究了风能密度空间插值模型，风力机的尾流效应模型，基于DEM的地形对风速影响因子的提取模型，并基于启发式搜索

4、，改进遗传算法的初始种群，解决了最优风力机选址布局关键问题，建立一套完整风场的微观选址技术体系，并在此基础开发了风能资源评估与风电场微观选址分析系统，为新能源的开发与利用提供决策支持。本文的主要研究内容如下：（1）基于气象资料的风能资源评估研究了基于气象站点的风能资源评估模型，研究了风能评估中下垫面提取模型，以根据不同的下垫面类型将风速订正到统一的高度；研究了风能密度的空间插值模型，该模型在空间插值中将距离与高差作为插值的权重。最后，将本文的研究结果与加利福尼亚州已有的风电场进行了对比，证明了本文研究的正确性。（2）风电场微观选址

5、模型研究研究了独立小山对风速的影响模型，并基于DEM提取地形对风速的影响因子；研究了风力机尾流效应模型；最后，采用启发式搜索算法与遗传算法，分别研究了平坦地区的风力机选址布局与起伏地形条件下的风力机选址布局问题，并研究了将启发式搜索算法的选址方案作为遗传算法的初始种群中的优质个体对遗传算法收敛速度与选址结果的影响。（3）风能资源评估与风电场微观选址系统的设计与实现基于ArcGISEngine10.1组件进行风能资源评估与风力机选址相关的空间分析处理与建模，综合以上各个功能模块，开发基于GIS的风能资源评估与风电场微观选址系统。通过

6、试验表明，系统评估的风能资源分布图与已有的风电场空间分布一致，符合实际；系统计算出的风电场微观选址结果较好的考虑风况与地形对风速的影响，与已有风电场的风力机布局规律一致。本系统可以快速的实现风能资源的评估与风电场微观选址，评估与分析结果可靠，可以有效的为我国风能资源的开发提供决策支持。该论文有图50幅，表8个，参考文献96篇。关键词：风能资源评估；GIS；微观选址；遗传算法；I万方数据AbstractThispaperresearchesbasedonmeteorologicaldata,DEMandremotesensingim

7、ages.Firstitevaluatethewindresourcewiththemeteorologicalstations’windpowerdensity.Thenchooseaflatareaandunevenareaasthemicro-sittingstudyareaaccordingtotheresultofthewindresourceassessment.Inordertoobtaintheoptimalplacementofwindturbinesindifferentwinddirection/speeda

8、nddifferentterrainconditionformaximumproductioncapacitywithminimumcost,thispaperusesGeneticAlgorithms.Itisverysignificantfor