[发明专利]风电机组的叶片刚度确定方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明涉及风电机组领域，公开了一种风电机组的叶片刚度确定方法、装置、设备及计算机可读存储设备，该叶片刚度确定方法包括：将待设定叶片划分为多段叶片段，并设定m组预设刚度系数；分别对待设定叶片分别在每组预设刚度系数的条件下，获得每组预设刚度系数下对应的气弹阻尼；筛选出对应的气弹阻尼大于设定阈值的预设刚度系数；再确定出对应的适应度最小的一组预设刚度系数作为待设定叶片上每段叶片段分别对应的刚度系数，以便根据刚度系数确定待设定叶片的刚度。本申请实现了叶片刚度系数自动化的优化，在一定程度上提高了叶片刚度确定的效率；在保证叶片稳定运行的基础上，避免刚度余量过大的问题，降低风电机组的成本。

技术领域

本发明涉及风电机组技术领域，特别是涉及一种风电机组的叶片刚度确定方法、装置、设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

随着风力发电行业技术的发展，风电机组逐渐趋向大型化；随之而来的是风电机组的叶片长度逐渐增加。大型叶片在设计过程中，会对叶片的预弯、扭转等方面进行设定，甚至为了降低载荷还会使用后掠设计，从而获得更轻、更柔的叶片，降低了叶片的气动和结构阻尼。在气动力、弹性力和惯性力的相互作用下，叶片挥舞、摆振和扭转等大尺寸非线性变形相互耦合，导致叶片易发生气弹失稳。

为了保证叶片安全运行，传统的方式是通过在叶片内铺设多层改变叶片刚度的材料，并验证不同刚度下的叶片在运行时是否会发生气弹失稳，以此确定叶片合适的刚度。这种确定叶片刚度的方式在一定程度上依赖工程师的个人经验且费时费力，还可能造成叶片刚度的刚度余量大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种风电机组的叶片刚度确定方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，在一定程度上简化了风电机组中叶片刚度确定难度，并在保证叶片运行稳定性的基础上，避免叶片刚度余量过大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种风电机组的叶片刚度确定方法，包括：

将待设定叶片划分为多段叶片段，并设定m组预设刚度系数；其中，每组所述预设刚度系数中包括每段所述叶片段分别对应的一个预设刚度系数；

对所述待设定叶片分别在不同风速中满足每组所述预设刚度系数的条件下的运行过程进行仿真，获得每组所述预设刚度系数的对应的所述待设定叶片的气弹阻尼；

在各组所述预设刚度系数中筛选出对应的所述气弹阻尼大于设定阈值的至少一组预设刚度系数；

根据筛选后的所述预设刚度系数，确定出对应的适应度最小的一组预设刚度系数作为所述待设定叶片上每段叶片段分别对应的刚度系数，以便根据所述刚度系数确定所述待设定叶片的刚度；其中，每组所述预设刚度系数对应的适应度为每组所述预设刚度系数中各个所述预设刚度系数之和。

可选地，根据筛选后的所述预设刚度系数，确定出对应的适应度最小的一组预设刚度系数作为所述待设定叶片上每段叶片段分别对应的刚度系数，包括：

对筛选后的多组所述预设刚度系数分别进行适应度运算，确定出筛选后的多组所述预设刚度系数中适应度最小的一组预设刚度系数作为最优刚度系数组；

对筛选后的多组所述预设刚度系数进行交叉变异，获得更新后的m组所述预设刚度系数；其中，更新后的m组所述预设刚度系数中包含筛选后的多组所述预设刚度系数；

更新后的m组所述预设刚度系数，重新执行对所述待设定叶片分别在不同风速中满足每组所述预设刚度系数的条件下的运行过程进行仿真的步骤，直到获得第一设定数量组的最优刚度系数组；

在各组所述最优刚度系数组中选取适应度最小的一组最优刚度系数组，并将适应度最小的一组所述最优刚度系数组中各个预设刚度系数作为所述待设定叶片上每段所述叶片段分别对应的刚度系数。

可选地，对筛选后的多组所述预设刚度系数进行交叉变异，包括：