[发明专利]确定风电机组结构受力部件的使用寿命的方法和设备

说明书

提供一种确定风电机组结构受力部件的使用寿命的方法和设备，所述方法包括：针对风电机组结构受力部件构建安全校核指标函数；基于所构建的安全校核指标函数来确定所述风电机组结构受力部件的使用寿命，其中，所述安全校核指标函数基于风电机组在标准设计风参数下的整机设计寿命、风电机组结构受力部件的疲劳材料系数、风电机组结构受力部件的使用寿命来构建，用以表征所述风电机组结构受力部件的使用寿命与安全校核指标之间的对应关系。采用上述方法和设备，能够实现对特定场址的风电机组的各部件进行使用寿命的准确快速评估，为后续为风电机组整机选择合适的寿命定制方案和运维策略奠定了有利的基础，从而保证了风电场的利益最大化。

技术领域

本发明总体来说涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种确定风电机组结构受力部件的使用寿命的方法和设备。

背景技术

随着风电机组运行时间的增加，风力发电设备不可避免地会发生老化失效，给风力发电企业带来了安全隐患甚至经济损失。准确地预测风电机组结构受力部件的使用寿命可以降低安全隐患并减少经济损失。

目前，常用的方法通常是给定一个风参数和预估使用寿命，判断整机在该预估使用寿命下载荷的适应性，从而预估风电机组整机的使用年限，但是这种方式仅能预估风电机组整机的使用年限，而无法反映出风电机组各结构受力部件的预估寿命，而现有的其他的使用寿命预测方法由于局限于特定的等效载荷或者特定的风电机组结构受力部件，也仅对风电机组的部分风电机组结构受力部件的使用寿命预测有效。上述方式很难实现对所有风电机组结构受力部件的使用寿命的预测。

发明内容

本发明的示例性实施例在于提供一种确定风电机组结构受力部件的使用寿命的方法和设备，其能够克服现有的预测风电机组结构受力部件的使用寿命的方法无法适用于绝大部分风电机组结构受力部件的缺陷。

根据本发明示例性实施例的一方面，提供一种确定风电机组结构受力部件的使用寿命的方法，其特征在于，所述方法包括：针对风电机组结构受力部件构建安全校核指标函数；基于所构建的安全校核指标函数来确定所述风电机组结构受力部件的使用寿命，其中，所述安全校核指标函数基于风电机组在标准设计风参数下的整机设计寿命、风电机组结构受力部件的疲劳材料系数、风电机组结构受力部件的使用寿命来构建，用以表征所述风电机组结构受力部件的使用寿命与安全校核指标之间的对应关系。

可选地，所述风电机组结构受力部件包括受限部件和非受限部件，其中，通过以下方式确定受限部件和非受限部件：将需要从所述风电机组结构受力部件的制造厂商获取与预估使用寿命对应的厂商侧安全校核指标函数的部件确定为受限部件，将不需要从所述风电机组结构受力部件的制造厂商获取与预估使用寿命对应的厂商侧安全校核指标函数的部件确定为非受限部件。

可选地，所述风电机组结构受力部件包括受限部件，所述安全校核指标函数包括与多个预估使用寿命中的每个预估使用寿命对应的受限安全校核指标函数，其中，通过以下方式确定所述受限部件的使用寿命：将所述多个预估使用寿命按照从大到小的顺序进行排列，按照所述多个预估使用寿命的排列顺序，循环地依次基于所述受限安全校核指标函数获得所述受限部件在预估使用寿命下的安全校核指标，将获得的所述受限部件在预估使用寿命下的安全校核指标与第一安全指标阈值进行比较，直至所获得的安全校核指标小于第一安全指标阈值时停止循环，将获得的安全校核指标所对应的预估使用寿命确定为所述受限部件的使用寿命的最小值。

可选地，基于所述受限安全校核指标函数获得所述受限部件在预估使用寿命下的安全校核指标的步骤包括：基于风电机组在标准设计风参数下的整机设计寿命、风电机组结构受力部件的疲劳材料系数和所述受限部件的预估使用寿命，确定所述受限部件的基准载荷；将所述受限部件的预估使用寿命和所确定的基准载荷代入到所述受限安全校核指标函数，获得所述受限部件在预估使用寿命下的安全校核指标。