public const double NOMINAL_AIR_DENSITY = 1.2041; // кг/м3
/// <summary>
/// расчет мощностной характеристики на основе основных параметров ВЭУ
/// </summary>
/// <param name="selectedEquipment"></param>
/// <returns></returns>
public static Dictionary <double, double> CalculatePerformanceCharacteristic(EquipmentItemInfo selectedEquipment)
{
if (!selectedEquipment.EnoughDataToCalculateCharacteristic)
{
throw new WindEnergyException("Недостаточно данных для расчета мощностной характеристики");
}
LinearInterpolateMethod interpolator = new LinearInterpolateMethod(new Dictionary <double, double>()
{
{ 0, 0 },
{ selectedEquipment.MinWindSpeed, 0 },
{ selectedEquipment.NomWindSpeed, selectedEquipment.Power },
{ selectedEquipment.MaxWindSpeed, selectedEquipment.Power },
{ selectedEquipment.MaxWindSpeed + MIN_WIND_SPEED_STEP, 0 },
{ 31, 0 },
});
Dictionary <double, double> res = new Dictionary <double, double>();
for (double speed = 1; speed <= 30; speed++)
{
res.Add(speed, interpolator.GetValue(speed));
}
return(res);
}
private void dataGridView1_SelectionChanged(object sender, EventArgs e)
{
if (dataGridViewEquipments.SelectedRows.Count == 0)
{
return;
}
selectedEquipment = ((EquipmentItemInfo)dataGridViewEquipments.SelectedRows[0].DataBoundItem).Clone();
recalculateInterface();
}
public FormPowerCalculatorResult(RawRange range, EquipmentItemInfo selectedEquipment, double startHeight, SuitAMSResultItem ams, bool needRecalcWithAirDensity)
{
this.range = range ?? throw new ArgumentNullException(nameof(range));
this.equipment = selectedEquipment ?? throw new ArgumentNullException(nameof(selectedEquipment));
this.ams = ams;
InitializeComponent();
equipment = selectedEquipment;
this.startHeight = startHeight;
this.needRecalcWithAirDensity = needRecalcWithAirDensity;
foreach (double h in equipment.TowerHeight)
{
_ = comboBoxTowerHeights.Items.Add(h);
}
comboBoxTowerHeights.SelectedItem = equipment.TowerHeight.First();
Text = $"Расчет ВЭУ {selectedEquipment.Developer} - {selectedEquipment.Model}";
refreshInterface();
}
/// <summary>
/// основной расчет для ВЭУ по заданному ряду
/// </summary>
/// <param name="range"></param>
/// <param name="equipment"></param>
/// <param name="h"></param>
/// <param name="startHeight"></param>
/// <param name="ams">выбранная АМС для пересчета на высоту или null, если не надо проводить пересчет</param>
/// <param name="needRecalcWithAirDensity"></param>
/// <returns></returns>
public async static Task <PowerCalculatorResult> Calculate(RawRange range, EquipmentItemInfo equipment, double h, double startHeight, SuitAMSResultItem ams, bool needRecalcWithAirDensity)
{
//пересчитать ряд на высоту h (считаем, что ряд на высоте startHeight)
//расчитать Ni для каждого наблюдения
//расчитать основные показатели Э, kиум, Эуд, hиум
//расчитать кривую обеспеченности
//проверка, надо ли пересчитывать скорости ветра на высоту
RawRange altedRange;
if (ams != null)
{
altedRange = await RangeElevator.ProcessRange(range, new ElevatorParameters()
{
ToHeight = h,
Coordinates = range.Position,
HellmanCoefficientSource = HellmanCoefficientSource.AMSAnalog,
SelectedAMS = ams,
FromHeight = startHeight
});
}
else
{
altedRange = range;
}
//если надо, то пересчитываем мощностную характеристику с учетом плотности воздуха
Dictionary <double, double> characteristic;
if (needRecalcWithAirDensity)
{
characteristic = RecalcPerfomanceCharacteristicWithAirDensity(range.AirDensity, equipment.PerformanceCharacteristic, equipment);
}
else
{
characteristic = equipment.PerformanceCharacteristic;
}
//расчет мощности для каждого наблюдения и годовой выработки
LinearInterpolateMethod interpolator = new LinearInterpolateMethod(characteristic);
Dictionary <double, double> production = new Dictionary <double, double>();
Dictionary <DateTime, double> productionRange = new Dictionary <DateTime, double>();
Dictionary <Months, double> energyByMonth = new Dictionary <Months, double>();
double totalE = 0;
for (int i = 0; i < altedRange.Count; i++)
{
RawItem item = altedRange[i];
double N;
if (!interpolator.InBounds(item.Speed))
{
N = 0; //мощность в кВт
}
else
{
N = interpolator.GetValue(item.Speed); //мощность в кВт
}
production.Add(item.DateArgument, N);
productionRange.Add(item.Date, N);
//расчет выработки
if (i > 0)
{
double energyBit = N * (item.DateArgument - altedRange[i - 1].DateArgument) / 60; //перевод в часы (DateArgumet в минутах)
totalE += energyBit; //суммарная выработка в кВт*ч
//выработка по месяцам
Months month = (Months)item.Date.Month;
if (energyByMonth.ContainsKey(month))
{
energyByMonth[month] += energyBit;
}
else
{
energyByMonth.Add(month, energyBit);
}
}
}
//поскольку ряд мб произвольной длины, то надо привести выработку к среднегодовой
//коэффициент пересчета к одному году
double yearKoeff = 8760 / ((altedRange.Last().Date - altedRange.First().Date).TotalHours);
double E = totalE * yearKoeff;
//коэфф использования установленной мощности
double kium = E / (equipment.Power * 8760); //выработка уже приведена к году, используем как есть
//удельная выработка
double Edensity = E / (Math.PI * Math.Pow(equipment.Diameter, 2) / 4); // Эгод/Fом
//число часов использования установленной мощности
double hium = E / equipment.Power; //выработка уже приведена к году, используем как есть
PowerCalculatorResult result = new PowerCalculatorResult()
{
YearEnergy = E,
TotalEnergy = totalE,
EnergyByMonth = energyByMonth,
EDensity = Edensity,
Kium = kium,
Hium = hium,
SupportingPower = calculateSupportingPower(production),
Production = productionRange,
Equipment = equipment,
TowerHeight = h,
Range = range
};
return(result);
}
/// <summary>
/// пересчет мощностной характеристики с учетом плотности воздуха
/// </summary>
/// <param name="airDensity">плотность воздуха в точке</param>
/// <param name="performanceCharacteristic">характеристика для пересчета</param>
/// <param name="equipment">информация о ВЭУ которой принадлежит эта характеристика</param>
/// <returns></returns>
public static Dictionary <double, double> RecalcPerfomanceCharacteristicWithAirDensity(double airDensity, Dictionary <double, double> performanceCharacteristic, EquipmentItemInfo equipment)
{
if (double.IsNaN(airDensity))
{
throw new ArgumentException($"Параметр не может быть NaN: {nameof(airDensity)}");
}
double koeff = airDensity / NOMINAL_AIR_DENSITY; //характеристику из БД разделить на ном плотность и умножить на фактическую
Dictionary <double, double> res = new Dictionary <double, double>();
foreach (double speed in performanceCharacteristic.Keys)
{
res.Add(speed, performanceCharacteristic[speed] * koeff);
}
return(res);
}