[发明专利]一种海上风电平台的模拟仿真可对中匹配计算方法及系统

权利要求书

1.一种海上风电平台的模拟仿真可对中匹配计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S100，获取风电平台的三维模型；

S200，对三维模型进行建模得到三维模型中各部件载荷模型；

S300，在多体动力学仿真软件或有限元仿真软件中通过三维模型中各部件载荷模型仿真得到在风、浪流作用下三维模型中各部件之间的运动响应图和相对运动时域特征；

S400，根据三维模型中各部件之间的运动响应图和相对运动时域特征计算得到三维模型中叶片根中心和叶片根部导向杆中心的极限偏移距离以及轮毂中心与轮毂法兰盘孔中心的极限偏移距离，并计算和设定稳定叶片与轮毂对中匹配的阈值条件；

其中，根据三维模型中各部件之间的运动响应图和相对运动时域特征计算得到三维模型中叶片根中心和叶片根部导向杆中心的极限偏移距离以及轮毂中心与轮毂法兰盘孔中心的极限偏移距离，并计算和设定稳定叶片与轮毂对中匹配的阈值条件的方法为：

S4001，以采样间隔大于30天的时间跨度，随机采样抽取时间段T内N2个采样时刻的三维模型中各部件在时间段tt内的运动响应图，得到运动响应图集合PT={Pt_j}，Pt_j为运动响应图集合PT中的第j个运动响应图，j∈[1,N2]；tt的时候段长度取值为[400,1000] 秒；

S4002，在各个运动响应图Pt_j中搜索运动响应幅值最大的时刻，得到各个运动响应图Pt_j中运动响应幅值最大的时刻构成集合MaxTT={Maxtt_i}，Maxtt_i为集合MaxTT中各个运动响应图Pt_j中运动响应幅值最大的时刻；

S4003，令风机叶片的几何中心点为O_Y，轮毂的三维模型几何中心点为O_L；

依次计算集合MaxTT中的各个运动响应图Pt_j中运动响应幅值最大的Maxtt_i时刻导向杆的几何中心点与O_Y的欧式距离D11，Maxtt_i时刻导向杆的几何中心点与O_L的欧式距离D22；

S4004，设置稳定叶片与轮毂对中匹配的阈值条件为：M22+D11≤|R_F–R_D|≤M11+D22；

其中，M11为K11和K22中的最小值；K11=Max2(MaxTT,O_Y)，K22=Max2(MaxTT,O_L)；M22为K33和K44中的最大值；K33=Min2(MaxTT,O_Y)，K44= Min2(MaxTT,O_L)；Max2(A1,B1)为集合A1中的各个时刻的导向杆的几何中心点到B1点之间的各个距离值中的最大值；Min2(A1,B1)为集合A1中的各个时刻的导向杆的几何中心点到B1点之间的各个距离值中的最小值；R_F和R_D分别为三维模型中法兰盘孔和导向杆的运动半径或者R_F和R_D分别为叶片根与轮毂的运动半径，其中，A1为集合MaxTT，B1为点O_Y或者点O_L；

S4005，当集合MaxTT中的各个Maxtt_i时刻全部不满足稳定叶片与轮毂对中匹配的阈值条件时，标记对中匹配失败；

当满足稳定叶片与轮毂对中匹配的阈值条件的集合MaxTT中的Maxtt_i时刻占集合MaxTT中所有Maxtt_i时刻的比例大于或者等于匹配率阈值时，标记对中匹配成功；

S4006，当对中匹配成功时，取叶片根中心和叶片根部导向杆中心的极限偏移距离为M11，取轮毂中心和轮毂法兰盘孔中心的极限偏移距离为M22；

其中，匹配率阈值的取值范围为[70%,100%]。