[發(fā)明專利]風電機組測試載荷獲取方法、與仿真載荷對比方法及裝置

在審

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• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111859679A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 申艷杰;逯智科;王小虎;胡雪松
• 申請（專利權(quán)）人: 國電聯(lián)合動力技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;G01L1/22;G01L25/00;G06F113/06
• 代理公司: 北京方韜法業(yè)專利代理事務所(普通合伙) 11303
• 代理人: 馬麗蓮

本發(fā)明公開了一種風電機組測試載荷獲取方法，包括：S1初步獲取風電機組的測試載荷序列；S2、對各測試載荷序列進行相關(guān)性驗證：通過導出載荷與實際測試載荷對比判斷，進行測試載荷篩選。本發(fā)明還公開了一種風電機組測試載荷與仿真載荷對比方法，利用上述方法獲取的測試載荷與經(jīng)過仿真修正后的仿真載荷進行對比判斷。本發(fā)明還公開了一種與上述方法分別對應的風電機組測試載荷獲取裝置、測試載荷與仿真載荷對比裝置。本發(fā)明通過在測試載荷獲取過程中加入相關(guān)性驗證環(huán)節(jié)，提高了測試載荷的可信度，進一步通過在仿真載荷的獲取過程中對仿真模型進行修正，多關(guān)聯(lián)對比，提高了測試與仿真載荷比對的準確性，進而提高了機組設計的安全性和經(jīng)濟性。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及風電機組設計及測試領域，特別是涉及一種風電機組測試載荷獲取方法、與仿真載荷對比方法及裝置。

背景技術(shù)

在風電機組設計中，載荷是機組結(jié)構(gòu)設計、強度分析和壽命計算等各項工作的基礎，其準確程度將直接關(guān)系到機組設計的安全性和經(jīng)濟性。

當前，在設計階段，風電機組各部位載荷主要通過仿真獲得，并將其作為機組設計的依據(jù)。研發(fā)人員根據(jù)GL或IEC規(guī)范，依據(jù)設計圖紙和相關(guān)數(shù)據(jù)，使用氣彈程序(如GHBladed、FAST和FLEX5等)建立風電機組整機氣-彈-控耦合仿真模型，計算風電機組在不同外部環(huán)境和運行條件下所產(chǎn)生的各部位載荷。

在型式認證階段，設計載荷通過型式試驗來進行驗證。研發(fā)人員以型式試驗中測量載荷工況作為輸入條件進行載荷仿真，對比各工況下仿真和測量結(jié)果。結(jié)果通常偏差較大，試驗人員猜忌仿真結(jié)果不準確，仿真人員相應猜忌試驗結(jié)果不準確。而為了較好地對比仿真載荷和測試載荷，兩者的可信度均對最終的對比結(jié)果起到關(guān)鍵作用。常規(guī)的型式認證階段，對于獲得測試載荷一般不做篩選，導致最終的測試載荷可信度差，進而影響到與仿真載荷的對比，使其對比結(jié)果不準確，也干擾了機組設計的安全性和經(jīng)濟性。

由此可見，上述現(xiàn)有的風電機組測試載荷獲取方法、與仿真載荷對比方法，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。如何能創(chuàng)設一種新的風電機組測試載荷獲取方法及其與仿真載荷的對比方法，成為當前業(yè)界急需改進的目標。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種風電機組測試載荷獲取方法及其與仿真載荷的對比方法，使對比用載荷可信度高，保證對比結(jié)果準確，進而提高機組設計的安全性和經(jīng)濟性。

為解決上述技術(shù)問題，，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供了一種風電機組測試載荷獲取方法，包括如下步驟：

S1、初步獲取風電機組的測試載荷序列：

根據(jù)捕獲矩陣，獲取用于型式試驗的風電機組的各關(guān)鍵部位的測試載荷序列，并將對應時刻的信息輸出；

S2、對各測試載荷序列進行相關(guān)性驗證：

S21、根據(jù)第一關(guān)鍵部位的測試載荷、第二關(guān)鍵部位的測試載荷以及兩者之間的理論推導關(guān)系,計算出第二或第一關(guān)鍵部位的導出載荷；

S22、將第一或第二關(guān)鍵部位的導出載荷與各自實際的測試載荷進行對比，如果相關(guān)性低于某一閾值，則去除捕獲矩陣中相應測試載荷序列，如果相關(guān)性高于某一閾值，則保留捕獲矩陣中相應測試載荷序列，所述相關(guān)性驗證后的測試載荷序列用于作為與仿真載荷進行對比的數(shù)據(jù)來源。

作為本發(fā)明進一步地改進，所述S2中，第一關(guān)鍵部位和第二關(guān)鍵部位分別為葉根和主軸。

進一步地，所述S1中：各關(guān)鍵部位的測試載荷序列通過對風電機組的關(guān)鍵部位的應變傳感器安裝及標定獲取；要測試的關(guān)鍵部位載荷包括三只葉片葉根截面位置l₁處的擺陣載荷和揮舞載荷三只葉片葉根截面位置l₂處的擺陣載荷和揮舞載荷主軸扭矩M_x,主軸彎矩M_y和M_z；