[发明专利]风机等效疲劳载荷的预测方法、系统、设备及可读介质

权利要求书

1.一种风机等效疲劳载荷的预测方法，其特征在于，包括：

生成风机适用风场的环境参数组合，并且获取风机在不同环境参数组合下的全生命周期的等效疲劳载荷样本，以形成用于模型训练的第一载荷样本数据及用于模型验证的第二载荷样本数据；

根据环境参数组合和等效疲劳载荷样本建立疲劳载荷模型，并且利用所述第一载荷样本数据训练所述疲劳载荷模型，以形成训练后的所述疲劳载荷模型；

利用所述第二载荷样本数据验证训练后的所述疲劳载荷模型，以形成验证后的所述疲劳载荷模型；以及，

以疲劳载荷未知点位的目标环境参数作为输入，通过验证后的所述疲劳载荷模型进行该点位风机全生命周期的疲劳载荷预测，以获取风机等效疲劳载荷。

2.如权利要求1所述的预测方法，其特征在于，还包括：

通过验证后的所述疲劳载荷模型对风电场每一点位分别进行风机全生命周期的疲劳载荷预测，以获取风电场所有疲劳载荷的包络值。

3.如权利要求2所述的预测方法，其特征在于，获取风电场所有疲劳载荷的包络值的步骤之后，所述预测方法还包括：

以风电场所有疲劳载荷的包络值作为输入，按照风机设计标准规定形成环境参数初始值；

以环境参数初始值作为输入，通过验证后的所述疲劳载荷模型进行风机全生命周期的疲劳载荷预测，以获取风机等效疲劳载荷的预测值；

比较预测值与包络值以形成误差，并且利用寻优算法进行迭代以反推出风电场疲劳载荷最大点位的等效环境参数，所述等效环境参数用作进行载荷仿真计算的输入。

4.如权利要求3所述的预测方法，其特征在于，所述利用寻优算法进行迭代以反推出风电场疲劳载荷最大点位的等效环境参数的步骤包括：

利用寻优算法进行迭代以获取与包络值相同的等效环境参数，对所有等效疲劳载荷类型进行迭代计算以获取对应的等效环境参数，并且选取最大的等效环境参数作为风电场的等效值。

5.如权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述生成风机适用风场的环境参数组合的步骤包括：

选取需进行载荷评估的机组，并且根据机组设计的场址条件设定环境参数的变化区间，在变化区间内进行环境参数离散，以生成风机适用风场的环境参数组合。

6.如权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述通过验证后的所述疲劳载荷模型进行该点位风机全生命周期的疲劳载荷预测，以获取风机等效疲劳载荷的步骤包括：

通过验证后的所述疲劳载荷模型，计算该点位风机各个扇区的全生命周期的疲劳载荷，并且获取各个扇区环境参数对应的时间概率数据，考虑wholer系数，对所有扇区的全生命周期疲劳载荷根据对应的时间概率数据进行概率求和，以获取风机等效疲劳载荷。

7.如权利要求1～6中任意一项所述的预测方法，其特征在于，所述环境参数包括风速、风速标准差、垂直风剪切、水平风剪切、入流角及空气密度中的任意一种或多种。

8.一种风机等效疲劳载荷的预测系统，其特征在于，包括：

数据生成模块，被配置为生成风机适用风场的环境参数组合，并且获取风机在不同环境参数组合下的全生命周期的等效疲劳载荷样本，以形成用于模型训练的第一载荷样本数据及用于模型验证的第二载荷样本数据；

模型训练模块，被配置为根据环境参数组合和等效疲劳载荷样本建立疲劳载荷模型，并且利用所述第一载荷样本数据训练所述疲劳载荷模型，以形成训练后的所述疲劳载荷模型；

模型验证模块，被配置为利用所述第二载荷样本数据验证训练后的所述疲劳载荷模型，以形成验证后的所述疲劳载荷模型；以及，

疲劳载荷评估模块，被配置为以疲劳载荷未知点位的目标环境参数作为输入，通过验证后的所述疲劳载荷模型进行该点位风机全生命周期的疲劳载荷预测，以获取风机等效疲劳载荷。

9.如权利要求8所述的预测系统，其特征在于，所述疲劳载荷评估模块还被配置为：通过验证后的所述疲劳载荷模型对风电场每一点位分别进行风机全生命周期的疲劳载荷预测，以获取风电场所有疲劳载荷的包络值。