[发明专利]风力发电机组变桨轴承的寿命评估方法和装置

权利要求书

1.一种风力发电机组变桨轴承的寿命评估方法，其特征在于，所述寿命评估方法包括：

获取变桨驱动力矩在M个历史时段的概率密度，所述M为正整数；

获取所述M个历史时段中各个历史时段内变桨角度的角度累积值；

根据所述变桨驱动力矩及其在所述M个历史时段的概率密度、所述M个历史时段的角度累积值，确定变桨轴承的等效载荷；

根据所述变桨轴承的等效载荷，确定所述变桨轴承的已消耗寿命。

2.如权利要求1所述的寿命评估方法，其特征在于，所述获取变桨驱动力矩在M个历史时段的概率密度，包括：

根据所述M个历史时段的运行数据，确定所述变桨驱动力矩在不同变桨运动状态下的出现频率及对应的分布参数，所述变桨运动状态包括正向状态、恒定状态、负向状态；

根据所述频率及对应的分布参数，确定所述概率密度。

3.如权利要求2所述的寿命评估方法，其特征在于，所述根据所述M个历史时段的运行数据，确定所述变桨驱动力矩在不同变桨运动状态下的出现频率及对应的分布参数，包括：

对每个历史时段，确定相关系数矩阵、第一传递函数、运行数据列向量的乘积，得到第一列向量，其中，所述相关系数矩阵的行数等于所述出现频率及对应的分布参数的数量之和，所述运行数据列向量由多个运行数据构成；

确定所述第一列向量与第一相关系数列向量之和，并与第二传递函数相乘，得到第二列向量；

确定所述第二列向量与第二相关系数列向量之和，作为输出向量，所述输出向量包括所述出现频率及对应的分布参数，

其中，所述相关系数矩阵、所述第一相关系数列向量、所述第二相关系数列向量、所述第一传递函数、所述第二传递函数通过测试或训练得到。

4.如权利要求2所述的寿命评估方法，其特征在于，所述根据所述M个历史时段的运行数据，确定所述变桨驱动力矩在不同变桨运动状态下的出现频率及对应的分布参数之前，还包括：

采集所述风力发电机组在所述M个历史时段的运行数据；其中，所述运行数据包括输出功率、叶轮转速、发电机扭矩、机舱加速度x方向分量、机舱加速度y方向分量、桨矩角。

5.如权利要求1所述的寿命评估方法，其特征在于，所述变桨驱动力矩的数量为多个，其中，所述根据所述变桨驱动力矩及其在所述M个历史时段的概率密度、所述M个历史时段的角度累积值，确定变桨轴承的等效载荷，包括：

对每个历史时段，确定每个所述变桨驱动力矩的m次幂、相应的所述变桨驱动力矩的概率密度、所述角度累积值的乘积，并对多个所述变桨驱动力矩各自对应的所述乘积求和，得到相应历史时段的参考载荷，其中，m是所述变桨轴承的材料沃尔系数；

确定所述多个历史时段的参考载荷平均值；

确定所述参考载荷平均值的1/m次幂，作为所述变桨轴承的等效载荷。

6.如权利要求5所述的寿命评估方法，其特征在于，多个所述变桨驱动力矩通过以下步骤得到：

对变桨驱动力矩变化区间，按照设定步长进行取值，得到多个所述变桨驱动力矩。

7.如权利要求1至6中任一项所述的寿命评估方法，其特征在于，还包括：

获取目标未来时段的多个机位点的预估风资源参数，所述预估风资源参数包括预估风速；

根据所述预估风资源参数，确定所述变桨驱动力矩在多个预估风速下的概率密度及所述目标未来时段内变桨角度的预估角度积累值；

根据所述多个预估风速、所述变桨驱动力矩及其在所述多个预估风速下的概率密度、所述多个预估风速下的预估角度积累值，确定所述变桨轴承在所述目标未来时段的预估等效载荷；

根据所述预估等效载荷，确定所述变桨轴承在所述目标未来时段的预估消耗寿命；

根据所述变桨轴承的设计寿命、所述已消耗寿命、所述预估消耗寿命，确定所述变桨轴承的预估剩余寿命。

8.如权利要求7所述的寿命评估方法，其特征在于，所述预估风资源参数还包括湍流强度、风切变、空气密度。