风电机组轴系实时疲劳寿命预测方法、系统、介质及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种风电机组轴系实时疲劳寿命预测方法及系统，包括新运行风机轴系的寿命预测方法及系统、和历史风机轴系的寿命预测方法及系统，所述新运行风机轴系的寿命预测方法及系统包括：获取风机运行参数，形成风速‑湍流矩阵；将风速‑湍流矩阵输入至预先构建的轴系风速‑湍流组合疲劳损伤矩阵模型，得到轴系统的实时疲劳损伤值；对运行周期内的实时疲劳损伤值进行累计分析，得到风电机组轴系的疲劳寿命。本发明专利技术的预测方法及系统均具有能对新运行风机和历史风机进行精准寿命预测等优点。

【技术实现步骤摘要】
风电机组轴系实时疲劳寿命预测方法、系统、介质及设备
本专利技术主要涉及风力发电
，特指一种风电机组轴系实时疲劳寿命预测方法、系统、介质及设备。
技术介绍
随着风力发电机机组单机容量和风轮直径的不断增大，以及降本带来的结构低裕量设计，对风电机组的可靠性提出了更高的要求。风力发电机轴系是风力发电机传动系统的关键部分，由于承受较大的交变载荷，轴系的结构设计以满足疲劳强度为主，目前轴系的失效模型也大多数是疲劳失效，轴系的寿命预测和延寿主要是对疲劳损伤的计算处理；由于轴系设计参数的模拟仿真工况与风场实际运行的工况之间存在差异，因此如何准确评估轴系实际寿命尤为重要。针对这一问题，现专利技术一种基于风场实际运行工况，实时预测轴系疲劳寿命的方法和装置，同时该系统还能为已运行20年设计寿命的历史风机提供延寿依据。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种对轴承实时寿命进行精准预测的风电机组轴系实时疲劳寿命预测方法、系统、介质及设备。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电机组轴系实时疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括新运行风机轴系的寿命预测方法和历史风机轴系的寿命预测方法，所述新运行风机轴系的寿命预测方法包括以下步骤:/n1.1)获取风机运行参数，形成风速-湍流矩阵；/n1.2)将风速-湍流矩阵输入至预先构建的轴系风速-湍流组合疲劳损伤矩阵模型，得到轴系统的实时疲劳损伤值；/n1.3)对运行周期内的实时疲劳损伤值进行累计分析，得到风电机组轴系的疲劳寿命。/n

【技术特征摘要】
1.一种风电机组轴系实时疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括新运行风机轴系的寿命预测方法和历史风机轴系的寿命预测方法，所述新运行风机轴系的寿命预测方法包括以下步骤:
1.1)获取风机运行参数，形成风速-湍流矩阵；
1.2)将风速-湍流矩阵输入至预先构建的轴系风速-湍流组合疲劳损伤矩阵模型，得到轴系统的实时疲劳损伤值；
1.3)对运行周期内的实时疲劳损伤值进行累计分析，得到风电机组轴系的疲劳寿命。


2.根据权利要求1所述的风电机组轴系实时疲劳寿命预测方法，其特征在于，还包括用于对新运行风机轴系的预测寿命进行修正的方法，包括以下步骤：
2.1)获取风机振动数据；
2.2)将风机振动数据输入至预先构建的振动疲劳载荷对轴系疲劳损伤影响模型中，得到轴系疲劳损伤值；
2.3)通过步骤2.2)中的轴系疲劳损伤值，对步骤1.3)中的轴系疲劳寿命进行修正。


3.根据权利要求1所述的风电机组轴系实时疲劳寿命预测方法，其特征在于，在步骤1.1)中，所述风机运行参数包括功率、转速、风速或者湍流中的一种或多种。


4.根据权利要求1或2或3所述的风电机组轴系实时疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述历史风机轴系的寿命预测方法包括以下步骤:
3.1)获取风机的运行参数，所述运行参数包括功率和转速；
3.2)将功率和转速输入至预先构建的功率转速与疲劳损伤模型中，得到轴系统的实时疲劳损伤值；其中功率转速与疲劳损伤模型中以功率和转速为输入，而以风速-湍流矩阵计算得到的轴系统实时疲劳损伤值为输出；
3.3)对运行周期内的实时疲劳损伤值进行累计分析，得到轴系的疲劳寿命。


5.根据权利要求4所述的风电机组轴系实时疲劳寿命预测方法，其特征在于，还包括用于对历史风机轴系的预测寿命进行修正的方法，包括以下步骤：
4.1)获取风机振动数据；
4.2)将风机振动数据输入至预先构建的振动疲劳载荷对轴系疲劳损伤影响模型中，得到轴系疲劳损伤值；
4.3)通过步骤4.2)中的轴系疲劳损伤值，对步骤3.3)中的轴系疲...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟杰，吕杏梅，巫发明，陆道辉，李秀珍，廖戡武，李慧新，杨柳，黄翀，欧惠宇，张奇虎，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43