[發(fā)明專利]一種風(fēng)電機(jī)組整機(jī)一體化設(shè)計(jì)多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110043753.0
• 申請(qǐng)日: 2021-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN112765743A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 褚景春;袁凌;李媛;王小虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/17
• 分類號(hào): G06F30/17;G06F30/27;G06F111/06;G06F113/06
• 代理公司: 北京方韜法業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11303
• 代理人: 馬麗蓮

1.一種風(fēng)電機(jī)組整機(jī)一體化設(shè)計(jì)多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于，包括：

S1、對(duì)風(fēng)電機(jī)組各關(guān)鍵部件進(jìn)行優(yōu)化分析，篩選出各關(guān)鍵部件中對(duì)整機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)敏感的部件級(jí)關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量；

S2、以所述部件級(jí)關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量為整機(jī)優(yōu)化的設(shè)計(jì)變量，以整機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)為目標(biāo)，進(jìn)行整機(jī)優(yōu)化分析并篩選出其中對(duì)所述整機(jī)優(yōu)化目標(biāo)敏感的整機(jī)級(jí)關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量；

S3、以所述整機(jī)級(jí)關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量為整機(jī)優(yōu)化的設(shè)計(jì)變量，采用基于多目標(biāo)優(yōu)化理論的改良遺傳算法進(jìn)行整機(jī)優(yōu)化，獲取整機(jī)全局帕雷托最優(yōu)解集。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機(jī)組整機(jī)一體化設(shè)計(jì)多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于，在所述S1和/或S2中，基于最優(yōu)拉丁超立方抽樣方法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)而篩選出對(duì)整機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)敏感的關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)電機(jī)組整機(jī)一體化設(shè)計(jì)多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于，在所述S1和/或S2中，進(jìn)行優(yōu)化分析時(shí)，獲取整機(jī)設(shè)計(jì)輸入、輸出參數(shù)關(guān)系，構(gòu)建高精度全局優(yōu)化設(shè)計(jì)近似模型，再基于所述近似模型篩選出關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)電機(jī)組整機(jī)一體化設(shè)計(jì)多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于，所述S3中，多目標(biāo)優(yōu)化理論的改良遺傳算法采用NSGA-I I方法。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)電機(jī)組整機(jī)一體化設(shè)計(jì)多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于，在所述S1和/或S2中，篩選出對(duì)整機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)敏感的關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量是通過獲取每個(gè)設(shè)計(jì)變量與整機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)之間的變化關(guān)系曲線，再根據(jù)曲線斜率判斷敏感度。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)電機(jī)組整機(jī)一體化設(shè)計(jì)多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于，所述近似模型用下式來描述輸入變量和輸出響應(yīng)之間的關(guān)系：

式中，y(x)：響應(yīng)實(shí)際值，是未知函數(shù)；

響應(yīng)近似值，是一個(gè)已知的多項(xiàng)式；

ε：近似值與實(shí)際值之間的隨機(jī)誤差，通常服從(0,σ²)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布；

所述構(gòu)建高精度全局優(yōu)化設(shè)計(jì)近似模型時(shí)，選擇近似模型類型，通過計(jì)算模型近似誤差，驗(yàn)證模型預(yù)測(cè)的效果，如果近似模型可信度不夠，則需要更新模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)電機(jī)組整機(jī)一體化設(shè)計(jì)多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于，所述近似模型類型為：響應(yīng)面模型、徑向基/橢圓基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、正交多項(xiàng)式模型或克里格模型。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)電機(jī)組整機(jī)一體化設(shè)計(jì)多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于，所述整機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)為最優(yōu)度電成本，其以發(fā)電量和機(jī)組成本協(xié)同尋優(yōu)為目標(biāo)；

所述整機(jī)級(jí)關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量包括：功率等級(jí)、風(fēng)輪直徑、輪轂中心高度、外葉展弦長(zhǎng)分布、主梁最厚鋪層參數(shù)、中葉展扭角分布、塔頂內(nèi)徑、塔頂外徑。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)電機(jī)組整機(jī)一體化設(shè)計(jì)多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化方法，其特征在于，所述風(fēng)電機(jī)組為低風(fēng)速的兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組。

10.一種風(fēng)電機(jī)組整機(jī)一體化設(shè)計(jì)多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化裝置，其特征在于，包括：

一個(gè)或多個(gè)處理器；

存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序，

當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的風(fēng)電機(jī)組整機(jī)一體化設(shè)計(jì)多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化方法。