[发明专利]风电机组的疲劳寿命预测方法和装置

说明书

本发明涉及一种风电机组的疲劳寿命预测方法和装置，所述方法包括：周期性获取风电机组中各关键部件处的原始载荷数据，并形成原始载荷时间序列；对所述原始载荷时间序列进行雨流计数，并按线性损伤累积理论计算各周期内所述原始载荷数据对应的等效载荷；对各周期对应的所述等效载荷以迭代方式进行短时等效，生成相应周期内的短时等效载荷；根据各周期对应的所述短时等效载荷以及各所述关键部件的设计寿命、评估标准中推荐的等效周期数，计算得到各周期对应的各所述关键部件的生命周期等效载荷；根据所述生命周期等效载荷，预测各周期对应的风电机组的疲劳寿命。本发明实时快速、精确的预测风电机组的疲劳寿命。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种风电机组的疲劳寿命预测方法和装置。

背景技术

风力发电机组(简称“风电机组”)整机的疲劳寿命由其各关键部件疲劳寿命中最短者决定。而通常，各关键部件在出厂时就通过在不同工况下进行疲劳模拟仿真，得到不同工况下的疲劳寿命。当各关键部件在风电机组上正常运行时，通过记录这些关键部件的运行数据，或是可影响其寿命的相关数据，并将这些数据与之前的模拟仿真的工况进行比对，从而得到当前各关键部件的疲劳寿命，进而得到风电机组的疲劳寿命。

但是，上述现有技术由于参照的是模拟仿真工况，与实际的工况之间存在差距，因此不能准确的评估风电机组的疲劳寿命。

发明内容

本发明实施例提供的一种风电机组的疲劳寿命预测方法和装置，以实时快速、精确的预测风电机组的疲劳寿命。

为达到上述目的，本发明实施例提供了一种风电机组的疲劳寿命预测方法，所述方法包括：周期性获取风电机组中各关键部件处的原始载荷数据，并形成原始载荷时间序列；对所述原始载荷时间序列进行雨流计数，并按线性损伤累积理论计算各周期内所述原始载荷数据对应的等效载荷；对各周期对应的所述等效载荷以迭代方式进行短时等效，生成相应周期内的短时等效载荷；根据各周期对应的所述短时等效载荷以及各所述关键部件的设计寿命、评估标准中推荐的等效周期数，计算得到各周期对应的各所述关键部件的生命周期等效载荷；根据所述生命周期等效载荷，预测各周期对应的风电机组的疲劳寿命。

本发明实施例还提供了一种风电机组的疲劳寿命预测装置，所述装置包括：原始载荷获取模块，用于周期性获取风电机组中各关键部件处的原始载荷数据，并形成原始载荷时间序列；等效载荷模块，用于对所述原始载荷时间序列进行雨流计数，并按线性损伤累积理论计算各周期内所述原始载荷数据对应的等效载荷；短时等效模块，用于对各周期对应的所述等效载荷以迭代方式进行短时等效，生成相应周期内的短时等效载荷；生命周期等效模块，用于根据各周期对应的所述短时等效载荷以及各所述关键部件的设计寿命、评估标准中推荐的等效周期数，计算得到各周期对应的各所述关键部件的生命周期等效载荷；疲劳寿命预测模块，用于根据所述生命周期等效载荷，预测各周期对应的风电机组的疲劳寿命。

本发明实施例提供的一种风电机组的疲劳寿命预测方法和装置，从风电机组中多个关键部件处采集原始载荷数据形成原始载荷时间序列，通过对该时间序列进行雨流计数，按线性损伤累积理论计算各周期内所述原始载荷数据对应的等效载荷；然后对各周期的等效载荷以周期迭代方式计算短时等效载荷，再由短时等效载荷推演到生命周期等效载荷；最后由生命周期等效载荷预测各周期对应的关键部件的疲劳生命，进而预测风电机组整机的疲劳寿命。本方案执行过程严谨清晰，可快速准确的评估出各周期下对应的风电机组的疲劳寿命。

附图说明

图1为本发明提供的风电机组的疲劳寿命预测方法一个实施例的流程图；

图2为本发明提供的短时等效载荷求解方法一个实施例的流程图；

图3为本发明提供的风电机组的疲劳寿命预测装置一个实施例的结构框图；

图4为本发明提供的等效载荷模块一个实施例的结构框图；