[发明专利]确定风力发电机组的疲劳载荷的方法及设备

说明书

提供了一种确定风力发电机组的疲劳载荷的方法及设备。所述方法包括：获取风力发电机组所在的机位点在各个风速段下的实际湍流强度值；基于获取的在各个风速段下的实际湍流强度值，确定所述风力发电机组的至少一种疲劳载荷的载荷值。根据所述方法及设备，能够提高估计的风力发电机组的疲劳载荷的准确性。

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，涉及一种确定风力发电机组的疲劳载荷的方法及设备。

背景技术

国际上通用的风力发电机组设计标准对于风的湍流强度的描述，均以15m/s风速时湍流强度的期望值或特征值为标准，再用公式(例如，公式(1))计算出其它风速点的湍流强度，所有风速点的湍流强度连起来会呈现出一条光滑的曲线(如图1中所示的曲线)，因而行业内习惯称之为“标准”湍流强度曲线。在这种“标准”湍流强度曲线下，15m/s风速时湍流强度的期望值或特征值便能很好地代表整条湍流强度曲线的情况。

公式(1)示出IEC61400-1中定义湍流强度的公式，其中，i指示第i个风速段，I_ref指示15m/s风速时湍流强度的期望值，V_i指示第i个风速段的风速均值，I_i指示定义的第i个风速段的湍流强度，

I_j＝I_ref*(0.75*V_i+5.6)/V_i (1)

当前在风力发电机组的开发、定制化业务或寿命评估等多个应用场景下，业内出现了很多基于标准湍流强度曲线的等效疲劳载荷快速评估技术。然而，这种基于标准湍流强度曲线的等效疲劳载荷快速评估技术用于一些实际项目时，评估结果往往不够准确。

发明内容

本发明的示例性实施例在于提供一种确定风力发电机组的疲劳载荷的方法及设备，以解决现有技术存在的不能够准确评估风力发电机组的疲劳载荷的问题。

根据本发明的示例性实施例，提供一种确定风力发电机组的疲劳载荷的方法，所述方法包括：获取风力发电机组所在的机位点在各个风速段下的实际湍流强度值；基于获取的在各个风速段下的实际湍流强度值，确定所述风力发电机组的至少一种疲劳载荷的载荷值。

可选地，确定所述风力发电机组的至少一种疲劳载荷的载荷值的步骤包括：基于获取的在各个风速段下的实际湍流强度值及所述机位点处各个风速段所占的风频，计算所述风力发电机组的湍流特征指标值；基于计算得到的湍流特征指标值，计算所述风力发电机组的所述至少一种疲劳载荷的载荷值。

可选地，计算所述风力发电机组的所述至少一种疲劳载荷的载荷值的步骤包括：利用针对所述风力发电机组的湍流特征指标值与所述至少一种疲劳载荷的载荷值之间的传递函数，基于计算得到的湍流特征指标值，计算所述风力发电机组的所述至少一种疲劳载荷的载荷值。

可选地，所述传递函数通过下述方式得到：基于所述机位点处各个风速段所占的风频，分别确定所述风力发电机组与湍流强度曲线库中的每条样本曲线对应的湍流特征指标值，其中，样本曲线用于指示在各个风速值下的湍流强度值；分别仿真出所述风力发电机组在每条样本曲线所对应的湍流强度情况下的所述至少一种疲劳载荷的载荷值；基于确定的全部湍流特征指标值和仿真出的全部载荷值，计算出所述传递函数。

可选地，所述湍流强度曲线库中的样本曲线满足以下要求：每条样本曲线能够覆盖预设湍流强度范围；样本曲线的总数在预设数量范围内；在同一风速值处，相交的样本曲线的数量小于预设数量。

可选地，计算所述风力发电机组的湍流特征指标值的步骤包括：根据所述机位点处各个风速段所占的风频，对获取的在各个风速段下的实际湍流强度值进行加权运算，来得到所述风力发电机组的湍流特征指标值。