[发明专利]风力发电机组的塔架载荷建模方法和装置

权利要求书

1.一种风力发电机组的塔架载荷建模方法，其特征在于，包括：

针对风力发电机组的多个运行工况，通过蒙特卡洛法仿真获得多个载荷数据集，多个所述运行工况与多个所述载荷数据集一一对应，各载荷数据集均包括塔架分别在对应运行工况的多个子工况下的载荷值，多个所述运行工况的至少一个工况参数的特征值的参考值大小不相等，每个运行工况的多个子工况对应包括该运行工况在不同时间段内的工况参数的特征值，每个运行工况的多个子工况的至少一个工况参数的特征值的变化范围不同，所述工况参数包括风浪流参数及所述风力发电机组的控制参数；

分析各载荷数据集中的载荷值的概率分布，所述概率分布用于表征各载荷值的概率大小；

根据各运行工况对应的载荷数据集中的载荷值的概率分布，确定能够代表该载荷数据集的有效载荷值，并确定与所述有效载荷值相对应的工况参数的特征值；

根据所述载荷数据集的有效载荷值及与所述有效载荷值相对应的工况参数的特征值，采用敏感性分析方法确定每个工况参数对所述塔架载荷的影响程度；

根据每个工况参数对所述塔架载荷的影响程度，确定多个所述工况参数中的有效影响工况参数；

根据多个所述载荷数据集的有效载荷值及对应的有效影响工况参数的特征值，通过多项式展开法对所述塔架载荷进行建模。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组的塔架载荷建模方法，其特征在于，所述运行工况包括正常工况和极限工况。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组的塔架载荷建模方法，其特征在于，所述针对风力发电机组的多个运行工况，通过蒙特卡洛法仿真获得多个载荷数据集，包括：

根据所述风力发电机组的各运行工况的工况参数的参考值，生成该运行工况的多个子工况序列，同一运行工况对应的多个子工况在时间序列上的各工况参数的值是随机变化的；

对各运行工况的多个所述子工况序列通过蒙特卡洛法进行仿真处理，获得塔架在风力发电机组的各子工况下的载荷力矩序列；

根据所述塔架在风力发电机组的各子工况下的载荷力矩序列，使用雨流计数法确定所述载荷力矩序列的等效损坏载荷值，获得各运行工况下对应的载荷数据集。

4.根据权利要求1所述的风力发电机组的塔架载荷建模方法，其特征在于，所述针对风力发电机组的多个运行工况，通过蒙特卡洛法仿真获得多个载荷数据集，包括：

根据统计法对各载荷数据集中的载荷值的对称程度和集中程度进行分析，获得各载荷数据集中的各载荷值的数据集分布特征值；

根据各载荷数据集中的各载荷值的数据集分布特征值的对称程度和集中程度，确定该载荷数据集中的载荷值的分布特征；

判断各载荷数据集的载荷值的分布特征是否满足预设分布特征，所述预设分布特征具有对称性，且集中程度大于或等于预设程度值；

当所述载荷数据集中的载荷值的分布特征满足所述预设分布特征时，停止对应运行工况下的蒙特卡洛法仿真；

当所述载荷数据集中的载荷值的分布特征不满足所述预设分布特征时，继续对应运行工况下的蒙特卡洛法仿真。

5.根据权利要求4所述的风力发电机组的塔架载荷建模方法，其特征在于，所述统计法为Jarque-Bera统计法。

6.根据权利要求1所述的风力发电机组的塔架载荷建模方法，其特征在于，所述分析各载荷数据集中的载荷值的概率分布，包括：

根据非参数核密度估计方法，分别估计各载荷数据集中的载荷值的概率分布。

7.根据权利要求1或6所述的风力发电机组的塔架载荷建模方法，其特征在于，所述有效载荷值为所述载荷数据集中概率值最大的载荷值。

8.根据权利要求1所述的风力发电机组的塔架载荷建模方法，其特征在于，所述根据所述载荷数据集的有效载荷值及与所述有效载荷值相对应的工况参数的特征值，采用敏感性分析方法确定每个工况参数对所述塔架载荷的影响程度，包括：

根据所述载荷数据集的有效载荷值及所述工况参数的特征值之间的对应关系，采用敏感性分析方法确定每个工况参数对塔架载荷的影响程度。