风电机组动力学仿真方法技术

本发明专利技术提供一种风电机组动力学仿真方法

【技术实现步骤摘要】
风电机组动力学仿真方法、系统、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及风电机组动力学仿真领域，特别涉及一种风电机组动力学仿真方法
、
系统
、
电子设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]随着国家对可再生能源的不断投入，风电装机容量迎来爆发式增长，风电机组动力学耦合仿真技术对于大型机组创新设计
、
降本增效和运维安全显得愈发重要
。
相关技术中，对风电机组的动力学仿真存在仿真效率低
、
人工操作多的缺陷，不利于对风电机组高效地进行动力学仿真
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种风电机组动力学仿真方法
、
系统
、
电子设备及存储介质，可实现风电机组模型的自动建立
、
工况信息的自动生成及大量动力学仿真的自动执行，并可对风电机组模型的动力学仿真结果进行仿真结果分析，并对分析结果进行可视化输出，可方便相关人员查看仿真效果，从而可提升风电机组动力学仿真的效率及效果
。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种风电机组动力学仿真方法，包括：
[0005]获取风电机组信息
、
风况条件信息和机组运行设置信息；
[0006]利用所述风电机组信息建立风电机组模型；
[0007]利用所述风况条件信息和所述机组运行设置信息生成多组工况信息，并利用所述多组工况信息对所述风电机组模型进行动力学仿真；
[0008]对所述风电机组模型的动力学仿真结果进行仿真结果分析，并对分析结果进行可视化输出
。
[0009]可选地，所述风电机组信息包括用于叶片建模的叶片信息
、
用于塔架建模的塔架信息
、
用于机组建模的机组信息
、
用于电气控制建模的机组电气控制信息和用于机组气动建模的机组气动信息
。
[0010]可选地，所述叶片信息包括叶片长度
、
弦长
、
结构扭角
、
单位长度质量
、
气动中心
、
剪切中心
、
质量中心
、
挥舞或摆振刚度
、
挥舞惯性矩
、
摆振惯性矩
、
抗拉刚度
、
抗扭刚度
、
翼型气动特性
、
振型特性中的任一种或多种；所述塔架信息包括塔架高度
、
塔筒外径
、
单位长度质量
、
前后刚度
、
左右刚度
、
阻力系数中的任一种或多种；所述机组信息包括风轮信息
、
机舱信息
、
偏航信息中的任一种或多种；所述机组电气控制信息包括控制程序
、
控制参数
、
电机转速
、
齿速比
、
传动链扭转刚度
、
传动链扭转阻尼中的任一种或多种；所述机组气动信息包括叶片气动计算模型
、
叶片气动损失修正模型
、
翼型气动模型
、
塔架气动计算模型中的任一种或多种
。
[0011]可选地，所述工况信息的类别包括极限风工况
、
湍流风工况
、
稳定风工况
、
线性化工况
、IEC
标准工况，所述极限风工况用于对所述风电机组模型在极限风况下的动力学响应进行仿真；所述湍流风工况用于对所述风电机组模型在湍流风况下的动力学响应进行仿
真；所述稳定风工况用于对所述风电机组模型在稳定风况下的性能曲线进行仿真；所述线性化工况用于对所述风电机组模型的固有频率和模态阻尼特性进行仿真；所述
IEC
标准工况用于对所述风电机组模型在发电场景
、
发电兼有故障场景
、
启动场景
、
正常关机场景
、
紧急关机场景
、
停场景机
、
停机兼有故障场景及维护场景下的动力学响应进行仿真
。
[0012]可选地，所述对所述风电机组模型的动力学仿真结果进行仿真结果分析，包括：
[0013]将所述动力学仿真结果中的时序数据转换为时序图；
[0014]和
/
或，确定所述动力学仿真结果的数据特征；所述数据特征包括最小值
、
最大值
、
平均值
、
标准差中的任一种或多种；
[0015]和
/
或，根据所述动力学仿真结果确定风电机组指定部位的极限载荷数据和疲劳载荷数据，并利用各所述风电机组指定部位的极限载荷数据和疲劳载荷数据生成各所述风电机组指定部位的极限载荷报告和疲劳载荷报告；
[0016]和
/
或，根据所述动力学仿真结果确定所述风电机组模型的机组稳态功率曲线和动态功率数据，并根据威布尔风速分布，利用所述机组稳态功率曲线和所述动态功率数据生成机组年发电量；
[0017]和
/
或，将所述动力学仿真结果中的时序数据通过傅里叶变换转换为频域数据，生成动力学响应参量频谱图
。
[0018]可选地，还包括：
[0019]当接收到项目创建信息时，将所述项目创建信息中包含的文件路径设置新项目的保存位置；
[0020]相应的，所述获取风电机组信息
、
风况条件信息和机组运行设置信息，包括：
[0021]从当前已开启项目对应的保存位置读取所述风电机组信息
、
所述风况条件信息和所述机组运行设置信息；
[0022]和
/
或，接收用户通过可视化界面输入的所述风电机组信息
、
所述风况条件信息和所述机组运行设置信息，并将所述风电机组信息
、
所述风况条件信息和所述机组运行设置信息保存至所述当前已开启项目对应的保存位置
。
[0023]可选地，所述利用所述多组工况信息对所述风电机组模型进行动力学仿真，包括：
[0024]利用各组工况信息生成对应的计算任务，并将所述计算任务添加至计算任务列表；
[0025]获取由本地计算资源和
/
或云计算资源构成的进程池，并将所述任务列表中的计算任务分配至所述进程池中的各个进程，以使各所述进程利用接收到的计算任务对所述风电机组模型进行动力学仿真；
[0026]对各所述进程的运行状态进行检测，并对所述运行状态进行输出展示；
[0027]当确定所述进程的运行状态为仿真失败时，控制所述进程进行重试；
[0028]当确定所述进程的运行状态为仿真完成时，将所述任务列表中的下一计算任务本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种风电机组动力学仿真方法，其特征在于，包括：获取风电机组信息
、
风况条件信息和机组运行设置信息；利用所述风电机组信息建立风电机组模型；利用所述风况条件信息和所述机组运行设置信息生成多组工况信息，并利用所述多组工况信息对所述风电机组模型进行动力学仿真；对所述风电机组模型的动力学仿真结果进行仿真结果分析，并对分析结果进行可视化输出
。2.
根据权利要求1所述的风电机组动力学仿真方法，其特征在于，所述风电机组信息包括用于叶片建模的叶片信息
、
用于塔架建模的塔架信息
、
用于机组建模的机组信息
、
用于电气控制建模的机组电气控制信息和用于机组气动建模的机组气动信息
。3.
根据权利要求2所述的风电机组动力学仿真方法，其特征在于，所述叶片信息包括叶片长度
、
弦长
、
结构扭角
、
单位长度质量
、
气动中心
、
剪切中心
、
质量中心
、
挥舞或摆振刚度
、
挥舞惯性矩
、
摆振惯性矩
、
抗拉刚度
、
抗扭刚度
、
翼型气动特性
、
振型特性中的任一种或多种；所述塔架信息包括塔架高度
、
塔筒外径
、
单位长度质量
、
前后刚度
、
左右刚度
、
阻力系数中的任一种或多种；所述机组信息包括风轮信息
、
机舱信息
、
偏航信息中的任一种或多种；所述机组电气控制信息包括控制程序
、
控制参数
、
电机转速
、
齿速比
、
传动链扭转刚度
、
传动链扭转阻尼中的任一种或多种；所述机组气动信息包括叶片气动计算模型
、
叶片气动损失修正模型
、
翼型气动模型
、
塔架气动计算模型中的任一种或多种
。4.
根据权利要求1所述的风电机组动力学仿真方法，其特征在于，所述工况信息的类别包括极限风工况
、
湍流风工况
、
稳定风工况
、
线性化工况
、IEC
标准工况，所述极限风工况用于对所述风电机组模型在极限风况下的动力学响应进行仿真；所述湍流风工况用于对所述风电机组模型在湍流风况下的动力学响应进行仿真；所述稳定风工况用于对所述风电机组模型在稳定风况下的性能曲线进行仿真；所述线性化工况用于对所述风电机组模型的固有频率和模态阻尼特性进行仿真；所述
IEC
标准工况用于对所述风电机组模型在发电场景
、
发电兼有故障场景
、
启动场景
、
正常关机场景
、
紧急关机场景
、
停场景机
、
停机兼有故障场景及维护场景下的动力学响应进行仿真
。5.
根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟哲岳，孙勇，王瑞良，陈前，章培成，徐伊丽，
申请(专利权)人：浙江运达风电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：