风力发电机叶片载荷分角度计算的方法及其装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

技术编号:38744432 阅读:18 留言:0更新日期:2023-09-08 23:27
本发明专利技术实施例提供一种风力发电机叶片载荷分角度计算的方法及其装置及计算机可读存储介质。该方法包括:生成指定风力发电机的叶片载荷计算位置和校核角度的脚本文件;将脚本文件加载到风力发电机载荷计算软件中,得到各个工况下叶片各截面分角度的载荷的初始结果文件;对各个工况下叶片各截面分角度的载荷的初始结果文件进行后处理运算,得到经后处理后的叶片各截面分角度的载荷的中间结果文件;以及对叶片各截面分角度的载荷的中间结果文件进行数据解析和统计分析,获得叶片各截面分角度的极限载荷。本发明专利技术实施例能够方便准确、快速且自动地得到风力发电机叶片各截面分角度的极限载荷,大大提升了计算时间、运算速度和存储空间。存储空间。存储空间。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机叶片载荷分角度计算的方法及其装置及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术实施例涉及风力发电
,尤其涉及一种风力发电机叶片载荷分角度计算的方法及其装置及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭,人类越来越重视可再生能源的利用。风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。伴随着风电技术的不断发展,风力发电机在电力系统中的应用日益增加。风力发电机是将风能转化为电能的大型设备,通常设置于风能资源丰富的地区。
[0003]风力发电机叶片载荷在风力发电机设计中至关重要。一般情况下,风力发电机极限载荷除校核叶根这一主要载荷外,还需要校核叶片各个截面的载荷。但一般情况下,常用的风力发电机载荷计算软件,如Bladed软件,只能直接输出叶片各截面四个主方向(0度、90度、180度、270度)的载荷。但对于叶片这种各向异性材料,往往仅校核四个主方向还不能满足设计安全性要求,需要校核更小角度(如每30度)下的载荷,才能满足结构设计安全的要求。虽然Bladed软件提供了一种通道合并的方法,通道合并是将主方向的载荷进行投影后得到各个角度的载荷,但是,这种方法计算量庞大,需要消耗大量的时间和存储。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种风力发电机叶片载荷分角度计算的方法及其装置及计算机可读存储介质,能够方便准确、快速且自动地得到风力发电机叶片各截面分角度的极限载荷,大大提升了计算时间、运算速度和存储空间。
[0005]本专利技术实施例的一个方面提供一种风力发电机叶片载荷分角度计算的方法。所述方法包括:生成指定风力发电机的叶片载荷计算位置和校核角度的脚本文件;将所述脚本文件加载到风力发电机载荷计算软件中,得到各个工况下叶片各截面分角度的载荷的初始结果文件;对所述各个工况下叶片各截面分角度的载荷的初始结果文件进行后处理运算,得到经后处理后的叶片各截面分角度的载荷的中间结果文件;以及对所述叶片各截面分角度的载荷的中间结果文件进行数据解析和统计分析,获得所述叶片各截面分角度的极限载荷。
[0006]本专利技术实施例的另一个方面还提供一种风力发电机叶片载荷分角度计算的装置。所述装置包括一个或多个处理器,用于实现如上各个实施例所述的风力发电机叶片载荷分角度计算的方法。
[0007]本专利技术实施例的又一个方面还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,所述程序被处理器执行时,实现如上各个实施例所述的风力发电机叶片载荷分角度计算的方法。
[0008]本专利技术一个或多个实施例的风力发电机叶片载荷分角度计算的方法及其装置及
计算机可读存储介质能够方便准确、快速且自动地得到风力发电机叶片各截面分角度的极限载荷,整个计算过程简单,方便快捷,减少了大量的人工重复性操作,提高了仿真效率,大大提升了计算时间、运算速度和存储空间。
附图说明
[0009]图1为本专利技术一个实施例的风力发电机叶片载荷分角度计算的方法的流程图;
[0010]图2为本专利技术一个实施例的叶片载荷分角度计算的示意图;
[0011]图3为本专利技术一个实施例的得到各个工况下叶片各截面分角度的载荷的初始结果文件的具体步骤;
[0012]图4为本专利技术一个实施例的对各个工况下叶片各截面分角度的载荷的初始结果文件进行后处理运算的具体步骤;
[0013]图5为本专利技术一个实施例的风力发电机叶片载荷分角度计算的装置的示意性框图。
具体实施方式
[0014]这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本专利技术相一致的所有实施例。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置的例子。
[0015]在本专利技术实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本专利技术。除非另作定义,本专利技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出,“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明,而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而且可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0016]图1揭示了本专利技术一个实施例的风力发电机叶片载荷分角度计算的方法的流程图。如图1所示,本专利技术一个实施例的风力发电机叶片载荷分角度计算的方法可以包括步骤S11至步骤S14。
[0017]在步骤S11中,生成指定风力发电机的叶片载荷计算位置和校核角度的脚本文件。
[0018]在一个实施例中,本专利技术实施例可以通过python语言自动生成脚本文件,该脚本文件可以为xml格式的文件。
[0019]风力发电机的叶片载荷计算位置包括叶片各个截面的位置。
[0020]在一些实施例中,指定叶片的校核角度可以包括:(1)指定叶片校核的主方向角;(2)以第一角度为划分间隔来指定叶根处次方向的校核角度;(3)以第二角度为划分间隔来指定除叶根外的叶身各截面处次方向的校核角度。
[0021]叶片各截面校核的主方向角包括0度、90度、180度、270度。
[0022]由于叶根部分载荷较大,也是重点关注部位,需要更为精细的校核,因此,第一角度可以小于第二角度。例如,可以将叶根部分的校核角度设置为每隔15度进行校核,而除叶根以外的叶身部分采用每隔30度进行校核。
[0023]在一些实施例中,步骤S11的生成的脚本文件还可以用来指定各个校核角度的扫略面积。
[0024]图2揭示了本专利技术一个实施例的叶片载荷分角度计算的示意图。如图2所示,在一些实施例中,每个校核角度的扫略面积为以该校核角度所在的矢量轴为对称轴左右各一倍的扫略角度所形成的角度范围。例如,在图2中,θ为某一校核角度,SA为扫略角度,则扫略面积为两倍扫略角度SA的范围,即以校核角度θ所在的矢量轴为对称轴左右各一个扫略角度SA所形成的角度范围,如图2中的阴影部分所示。
[0025]在一些实施例中,指定各个校核角度的扫略面积可以包括:指定主方向角的扫略面积;及指定除主方向角以外的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机叶片载荷分角度计算的方法,其特征在于:其包括:生成指定风力发电机的叶片载荷计算位置和校核角度的脚本文件;将所述脚本文件加载到风力发电机载荷计算软件中,得到各个工况下叶片各截面分角度的载荷的初始结果文件;对所述各个工况下叶片各截面分角度的载荷的初始结果文件进行后处理运算,得到经后处理后的叶片各截面分角度的载荷的中间结果文件;以及对所述叶片各截面分角度的载荷的中间结果文件进行数据解析和统计分析,获得所述叶片各截面分角度的极限载荷。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述脚本文件还用于指定各个校核角度的扫略面积。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:每个校核角度的扫略面积为以该校核角度所在的矢量轴为对称轴左右各一倍的扫略角度所形成的角度范围。4.如权利要求2所述的方法,其特征在于:所述得到各个工况下叶片各截面分角度的载荷的初始结果文件包括:在任一个工况下,针对叶片任一个截面的任一个校核角度,确定落入该校核角度的扫略面积内的载荷;计算落入该校核角度的扫略面积内的载荷在该校核角度所在的矢量轴上的投影,对计算时间内该校核角度下的所有投影载荷取极值,并将该极值作为该校核角度的载荷;及根据所述任一个工况下叶片各个截面各个校核角度的载荷生成所述任一个工况下叶片各截面分角度的载荷的初始结果文件。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述风力发电机载荷计算软件包括Bladed软件。6.如权利要求5所述的方法,其特征在于:对所述各个工况下叶片各截面分角度的载荷的初始结果文件进行后处理运算包括:基于所述各个工况下叶片各截面分角度的载荷的初始结果文件生成后处理模型文件;对所述后处理模型文件进行代码转换,生成所述风力发电机载荷计算软件的实际计算文件;基于所述实际计算文件生成提交计算任务文件;及将所述提交计算任务文件提交给所述风力发电机载荷计算软件进行运算。7.如权利要求6所述的方法,其特征在于:将所述提交计算任务文件提交所述风力发电机载荷计算软件进行运算包括:将所述风力发电机载荷计算软件部署到云服务器中;及将所述提交计算任务文件提交至所述云服务器中进行运算。8.如权利要求6所述的方法,其特征在于:所述后处理模型文件用于对所述各个工况进行分组,确定各个分组内载荷的统计方法,并指定各个分组的安全系数。9.如权利要求8所述的方法,其特征在于:所述各个分组内载荷的统计方法包括依据风力发电机设计规范所规定的极值统计、均值统计和前50%的均值统计。10.如权利要求8所述的方法,其特征在于:对所述各个工况下叶片各截面分角度的载荷的初始结果文件进行后处理运算包括:
基于所述各个工况下叶片各截面分角度的载荷的初始结果文件并依据所述各个工况的分组及确定的各个分组内载荷的统计方法来得到各个分组的叶片各截面分角度的载荷;及基于所述各个分组的叶片各截面分角度的载荷及指定的各个分组的安全系数来得到所述叶片各截面分角度的载荷。11.如权利要求10所述的方法,其特征在于:基于所述各个分组的叶片各...

【专利技术属性】
技术研发人员:李章锐陈进格
申请(专利权)人:上海电气风电集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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