[发明专利]一种风电结构体系运行减振的偏权重控制设计方法

摘要

本发明公开了一种风电结构体系运行减振的偏权重控制设计方法，考虑风机实际所受不同种类谐波激励对结构的作用效应，通过不同程度地调整风机设计中保证结构运行安全所要求的结构模态频率与激励频率间的频域权重，并通过计算获得待设计风机结构一阶模态频率的允许选取范围，使得所设计风机体系的自身频率特性远离对结构激振影响较大的转频谐波激励，减少了与之发生共振的可能性。此外，结构设计灵活性使得风机及基础结构形式与可选用材料多种多样，合理的设计可以降低工程造价，具有较好的工程适用性及经济效益。

主权项

一种风电结构体系运行减振的偏权重控制设计方法，其特征是包括以下流程：1)确定包括额定转速在内的拟设计风机体系机组的主要运行参数；2)基于偏权重控制设计理念，确定风机1P频率ω1P和3P频率ω3P与结构模态频率间合理的比值权重，计算获得待设计风机结构一阶模态频率的允许选取范围；3)对整体风机体系中的基础、塔筒等关键支撑结构进行新型结构优化与设计并合理选取施工材料，建立多种合理风机结构设计方案；4)通过结构模态分析方法，将建立的各种拟设计风机结构在频域特性上满足安全要求且具有安全保证的方案保留，进一步解释为将设计风机结构的一阶模态频率满足第2)步中计算获得的允许模态频率范围内的方案作为风机体系的重点比选设计方案；5)通过对第4)步中各种重点比选方案中的设计风机结构进行基于数值模拟的结构静、动力响应安全性验证，通过对总体工程造价以及施工组织可行性等多方面进行分析研究，说明各风机设计比选方案的合理性；6)通过对第5)步中合理设计方案中的风机结构进行共振校核与结构静、动力响应安全校核，选择在时、频域两方面最为安全的方案作为设计最佳方案；第2)步中待设计风机结构一阶模态频率的允许选取范围基于公式(ωn‑ω1P)/ω1P≥λ1P与(ω3P‑ωn)/ω3P≥λ3P计算获得，其中λ1P与λ3P分别为针对风机1P频率ω1P与3P频率ω3P设定的比值权重。