[发明专利]用于优化风力发电机组的载荷的方法和装置

说明书

提供一种用于优化风力发电机组的载荷的方法和装置。所述方法包括：获取风力发电机组的至少一个控制参数，其中，所述风力发电机组的多个位置的载荷受到所述至少一个控制参数的影响；获取与所述至少一个控制参数对应的所述风力发电机组的所述多个位置的载荷值；使用预定评价模型将所述多个位置的载荷值量化为单个评价值；判断评价值是否满足预定条件；当评价值不满足预定条件时，使用预定优化算法，基于评价值对所述至少一个控制参数进行优化来更新所述至少一个控制参数，并再次获取所述至少一个控制参数；当评价值满足预定条件时，将获取的所述至少一个控制参数作为最终的控制参数。

技术领域

本发明总体说来涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种用于优化风力发电机组的载荷的方法和装置。

背景技术

风力发电机组的设计通常是从载荷计算开始的，为此需要建立风力发电机组数学模型并确定控制策略，而控制策略相关的参数的调整会明显影响载荷计算的结果。

在设计阶段，设计人员通常是依据以往的经验和认识，通过对风力发电机组模型线性化数据导出的工作点进行时域和频域分析，来调整控制器模型的相关参数，或者通过对风力发电机组模型进行多种工况的仿真运行，对仿真结果统计分析来调整相关参数。如果载荷的评估结果不理想，就需要重新调整参数，并重新进行评估。这是多名设计人员深度参与的过程，尤其在新机型的开发设计中，需要消耗较高的人力和资源成本。此外，由于风力发电机组是一个复杂的系统，设计人员针对某个载荷指标调整控制器模型的参数可能会导致其他多个载荷指标出现不可预期的波动，因此很难便捷地得到相对较优的参数。

发明内容

本发明的示例性实施例的目的在于提供一种用于优化风力发电机组的载荷的方法和装置，在考虑风力发电机组的机舱振动加速度、发电机转速等运行参数的约束的情况下，针对风力发电机组的多个载荷进行量化，并使用优化算法基于量化值更新风力发电机组的控制器模型的参数，以解决现有技术中只能根据经验通过手动设置控制器模型的参数并反复进行大量仿真及统计分析以试图得到优化的载荷结果的技术问题。

根据本发明示例性实施例的一方面，提供一种用于优化风力发电机组的载荷的方法，所述方法包括以下步骤：获取风力发电机组的至少一个控制参数，其中，所述风力发电机组的多个位置的载荷受到所述至少一个控制参数的影响；获取与所述至少一个控制参数对应的所述风力发电机组的所述多个位置的载荷值；使用预定评价模型将所述多个位置的载荷值量化为单个评价值；判断评价值是否满足预定条件；当评价值不满足预定条件时，使用预定优化算法，基于评价值对所述至少一个控制参数进行优化来更新所述至少一个控制参数，并再次执行获取所述风力发电机组的至少一个控制参数的步骤，其中，对控制参数进行优化的优化问题为使得更新后的控制参数所对应的评价值满足预定条件；当评价值满足预定条件时，将获取的所述至少一个控制参数作为最终的控制参数。

可选地，所述预定评价模型可以为适应度函数。

可选地，获取与所述至少一个控制参数对应的所述风力发电机组的多个位置的载荷值的步骤可包括：基于获取的所述至少一个控制参数，对所述风力发电机组的整机模型进行仿真得到所述多个位置的载荷值和所述风力发电机组的预定运行参数的值。

可选地，所述预定评价模型可以为所述多个位置的载荷值的和与约束值的乘积或者所述多个位置的载荷值分别被加权后的加权和与约束值的乘积。

可选地，可根据所述风力发电机组正常运行所需要满足的针对预定运行参数的约束条件确定约束值。

可选地，确定约束值的步骤可包括：当预定运行参数满足所述约束条件时，将约束值设置为预定值；当预定运行参数不满足所述约束条件时，将约束值设置为大于预定值的值。

可选地，预定条件可指评价值达到最小值。

可选地，当获取的所述至少一个控制参数与前一次获取的所述至少一个控制参数之间的差小于预定阈值时，可确定评价值达到最小值。