[发明专利]风机疲劳寿命的评估方法、系统、设备及可读介质

说明书

本发明公开了一种风机疲劳寿命的评估方法、系统、设备及可读介质，评估方法包括：生成风机适用风场的包括环境参数组合及控制参数组合的参数组合，并且获取风机在不同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，并且利用第一载荷样本数据训练疲劳载荷模型；利用第二载荷样本数据验证训练后的疲劳载荷模型；以评估周期内的环境参数和控制参数作为输入，通过验证后的疲劳载荷模型进行评估周期所占的疲劳寿命评估，以获取风机疲劳寿命。本发明提升了风机疲劳寿命的评估效率，而且无需增加硬件，从而降低了硬件成本。

技术领域

本发明涉及风电评估技术领域，特别涉及一种通过风机监测数据在线实时评估风机疲劳寿命的方法、系统、设备及可读介质。

背景技术

目前，现有的风机疲劳寿命评估需要利用风机被评估部件的疲劳载荷时间历程数据，通过雨流统计的方式，获取部件载荷在不同振幅区间的振动次数，通过miner累积损伤工程模型，计算风机的累积损伤百分比，从而评估风机的疲劳寿命。

目前的方法主要针对每个被评估的部件载荷，需要在相应的位置安装相应的载荷传感器，如果需要对多个部件进行测试，安装的传感器数量庞大，传感器和采集器的成本增加；在实际操作中，若需要增加一个载荷通道，需要在硬件上重新准备一套装置；疲劳寿命的评估需要采集一定时间段的载荷数据，每个载荷通道需要配置一定容量的数据存储装置，在进行大量载荷通道评估时，需要有较大的存储介质完成每个周期的数据存储；采集的载荷时间历程数据，需要经过雨流处理和累积损伤的计算，可获取等效疲劳寿命的估计，而且针对每一个载荷通道均需要经过上述计算。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中风机疲劳寿命的评估效率低，硬件成本高的缺陷，提供一种风机疲劳寿命的评估方法、系统、设备及可读介质。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种风机疲劳寿命的评估方法，包括：

生成风机适用风场的参数组合，并且获取风机在不同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，所述参数组合包括环境参数组合及控制参数组合；

根据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，

以评估周期内的环境参数和控制参数作为输入，通过验证后的所述疲劳载荷模型进行所述评估周期所占的疲劳寿命评估，以获取风机疲劳寿命。

可选地，所述以评估周期内的环境参数和控制参数作为输入，通过验证后的所述疲劳载荷模型进行所述评估周期所占的疲劳寿命评估的步骤包括：

采集评估周期内的环境参数和控制参数；

对所述环境参数和所述控制参数进行处理，以获取所述环境参数和所述控制参数的代表值；

以所述环境参数和所述控制参数的代表值作为输入，通过验证后的所述疲劳载荷模型进行所述评估周期所占的疲劳寿命评估。

可选地，所述通过验证后的所述疲劳载荷模型进行所述评估周期所占的疲劳寿命评估，以获取风机疲劳寿命的步骤包括：

通过验证后的所述疲劳载荷模型进行计算疲劳载荷，考虑wholer系数，将计算的风机全生命周期疲劳载荷按照所述评估周期持续的时间概率进行计算，以获取所述评估周期的风机疲劳寿命。

可选地，获取风机疲劳寿命之后，所述评估方法还包括：