RTK数字导航技术在大型风电场地形测绘中的应用分析

RTK数字导航技术在大型风电场地形测绘中的应用分析

刘会武

中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司安徽合肥230601

摘要：在新形势下，新型能源已成为党和国家关注的重要方面，大力提倡风力发电，实现清洁环保的目的。大型风电场地形测绘项目明显增加，RTK数字导航技术不断作用到地形测绘环节，极大地提高了地形测绘工作效率与质量。

关键词：RTK数字导航技术大型风电场地形测绘应用分析

在风力发电背景下，我国大力支持风能资源丰富的地区开发并建设大型风力发电场，地形测绘是其首要前提。在开发建设过程中，地区要根据各方面实际情况，借助RTK数字导航技术优势，优化地形测绘环节，做好地形测绘工作，确保大型风电场建设工作顺利开展，提高大型风电场建设质量与运行效益。

一、RTK数字导航技术

RTK数字导航技术属于载波相位实时动态差分定位技术，建立在全球卫星导航定位技术、数据通信技术基础上，不受时空限制，明确具体坐标系中测站点的三维定位结果。在应用过程中，测绘人员会借助多个卫星和基站、流动站间的相位，科学开展测量工作，初始化的基础上，获取来自观测站的三维坐标，精准度可达到厘米级。通常情况下，在RTK数字导航技术作用下，用于测量方面的卫星不少于5颗。在应用RTK数字导航技术中，如果单频接收机应用其中，测绘人员需要根据测量地区具体情况，将流动站合理设置在已知点上，并构建一条合理化的人工已知基线，做好测量初始化工作。当下，单频RTK自动初始化已实现，但双频RTK更具优势，初始化时间相对较短，不易失锁。在测量过程中，如果将双频机应用到动态测量方面，可以在动态情况下，实现初始化，初始化时间不长。如果接收到的卫星不断减少，在超过4颗后，需要再次开展初始化工作，流动站初始化工作需在比较开阔的地方进行。此外，测量之前，测绘人员需要仔细检测已知点，不能少于2个，检测结果、已知结果二者平面较差以及高程较差必须在规定范围内。测量过程中，如果卫星信号出现失锁现象，测绘人员需要再次开展初始化工作，检查达标之后，才能开展后续相关工作。测量结束前，测绘人员要动态监测已知点，客观分析获取的信息数据，将其存储到计算机中，做好备份工作。

二、RTK数字导航技术在大型风电场地形测绘中的应用

1、大型风力发电场

在新形势下，风力发电技术不断完善，加上投入的成本不多，风力发电已成为一种关键性可再生能源发电形式，可以取代化石燃料发电，成为发电方面关注的一大焦点。和常规能源相比，风力发电有着较大的区别，输出功率和风速紧密相连，波动性、随机性是其显著特征。就我国而言，“三北”地区、东南沿海地区是风能资源分布的主要地区，离负荷中心较远，属于远距离接入电网。当下，我国拟建或者已建设的风电基地较多，千万千瓦级别的风电基地日渐增加。在电网运行中，大规模风电场的接入会对其稳定性造成不同程度的影响。在建设大规模风电场过程中，建设人员需要从实际出发，科学解决建模问题，科学构建稳定模型、动态模型，客观分析大型风电场接入电网中的具体影响，进行合理化处理，提高电网运行效率。相应地，在建模过程中，如果需要构建大型风电场动态模型，建设人员需要采用简单化的等值法，即单机等值法、多机等值法，获取重要的参数，科学构建相关模型，提高大规模风力发电场并入电网经济效益。相应地，下面便是大型风电场建模中常用的单机等值法结构示意图。

2、RTK数字导航技术在大型风电场地形测绘中的应用

2.1RTK数字导航技术具体应用

在大型风电场建设过程中，地形测绘是其首要前提，也是提高建设经济效益的关键所在。在地形测绘过程中，RTK数字导航技术被应用其中，导航系统作用其中，不需要人为干预，可以简化测绘流程，提高测绘精准度等。在应用过程中。测绘人员只需要进行相关操作，“设置”-“其它设置”-“存储设置”，并勾选自动化存储，选择“FIXED”格式，选择“按距离”采集各点，间隔为5m。随后，测绘人员要准确测量移动站地面、接收机顶部二者间的高度，准确输入测量数据，再选择“测量”-“目标点测量”，便可以完成测绘工作。在应用RTK数字导航技术中，测绘人员需要将基站架设在较高的位置，周围不能有强电磁辐射源，比如，手机信号发射天线、雷达电视，避免测绘中RTK电信号被干扰。测绘人员要根据测绘地区总面积、地形地貌等，合理设置参考站，其有效半径要小于10KM。在求取七参数过程中，应用其中的GPS数据必须具有较高等级，测绘人员要根据测绘各时段具体情况，采用合理的校测方法，科学校测已知控制点，确保获取的信息数据更加准确、完整，有效提高测区精准度。

大型风电场建模中常用的单机等值法结构示意图

2.2RTK数字导航技术应用问题

在应用RTK数字导航技术中，如果测绘范围比较大，利用坐标转换出七参数是测绘人员需要解决的重要问题。测绘人员需要科学利用坐标，转换出所需的七参数，将其作用到开展的地形测绘工作中。在此过程中，测绘人员要查看起算点是否均匀分布，是否可以控制整个风电场测区，选出5个起算控制点。测绘人员需要进行相关操作，准确输入大地坐标、平面坐标等，准确计算大型风电场测区七参数，利用其他控制点数据，检验获取的七参数精准度。如果精准度不在规定范围内，测绘人员需要及时找出具体原因，再次计算，直到精准度在规定范围内。在此过程中，测绘人员要全方位客观分析转换参数精准度、稳定性，做好实测检查工作，科学设置检查点，检查平面较差、高程较差。如果超过规定范围，测绘人员需要明确超限具体原因，构建新的转换关系。在测绘地形过程中，如果测区较大范围内地形趋势变化明显，测绘人员需要根据大型风电场建设地区具体情况，科学绘制高程异常等值线图，全面、深入分析建设地区高程异常变化的具体趋势，看其是否和测区地形变化相同。如果测区某些部位存在较大差异，精准度又不在规定范围内，测绘人员需要及时进行合理化处理。

三、结语

总而言之，在地形测绘方面，测绘人员要根据大型风电场建设要求，优化利用RTK数字导航技术，科学处理应用中出现的问题，合理测量大型风电场建设地区地形，提高地形测绘工作效率与质量，科学建设地区大型风电场。

参考文献

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