3和XX4
[003引 Xi^Xa,且 和X2>X4
[0034] 通過載荷譜得出部件載荷疲勞載荷,得出各風速區(qū)間等效載荷平均值;
[0035] 其中,等效疲勞載荷由下式定義:
[0036] 式中;R。。為等效疲勞載荷,Ri為疲勞載荷譜中第i級載荷,Ni為疲勞載荷譜中第i 級載荷對應循環(huán)次數,R。。為等效循環(huán)次數,m為相關材料S-N曲線斜率;
[0037] 3)通過程序自動生成基于化-D格式的載荷測試報告。
[003引所述系統(tǒng)識別模塊包括W下兩部分:
[0039] 1)變獎系統(tǒng)響應系統(tǒng)識別
[0040] 風力發(fā)電機組變獎系統(tǒng)對風機安全和性能有重大影響,對于變獎系統(tǒng),收到 變獎角度指令,進行變獎動作,該一過程的準確仿真對于風機設計具有重大意義,變獎 系統(tǒng)仿真模型是通過二階傳遞函數和通訊延遲時間來描述,其中,二階傳遞函數如式:
[004U式中,x(t)為響應,u(t)為輸入指令,《為頻率、f為阻巧系數;
[0042] 在風機上進行變獎系統(tǒng)階躍測試,分別給出0.5度、1度、2度、3度和5度該些變獎 階躍指令,采集風機實際變獎角度;
[0043] 對現場測試獎葉角度和理論模型中獎葉角度進行處理,采用最小二乘法擬合得 出,得到頻率《。、阻巧系數C、通訊延遲時間的最佳參數值;
[0044]2)變頻器響應系統(tǒng)識別
[0045] 對變頻器具體特性參數進行系統(tǒng)識別,仿真模型發(fā)電機轉矩特性由一階傳遞函數 和通訊延遲時間來描述,其中,一階傳遞函數如式:
[0046] 式中,x(t)為響應,u(t)為輸入指令,T為時間常數;
[0047]在風機測試中,通過修改外部控制器,在發(fā)電機轉矩中加入階躍指令,測試發(fā)動機 實際轉矩,采用最小二乘法擬合得出,得到時間常數T,通訊延遲時間的最佳參數值;
[0048] 平臺的GUI界面包括主要功能模塊和系統(tǒng)幫助菜單,點擊各功能模塊,會顯示功 能模塊具體的子窗口,各子模塊之間數據是共享的,系統(tǒng)幫助菜單包括用戶手冊和軟件說 明,用戶手冊為初次使用者提供指導,對平臺的功能和使用說明進行詳細介紹。
[0049]本發(fā)明與現有技術相比,具有如下優(yōu)點與有益效果:
[0化0] 1、本發(fā)明平臺為風力發(fā)電機組的設計測試方面專業(yè)工具,集成了風力發(fā)電機組認 證測試數據分析模塊、功率測試模塊、性能測試模塊、載荷測試模塊、系統(tǒng)識別模塊,既能實 現測試數據標定、捕獲矩陣分析、扇區(qū)篩選、散點曲線圖分析、載荷雨流分析、時域頻譜分 析、測試同仿真分析對比、理論仿真模型系統(tǒng)識別等功能,又能實現自動化生成化-D專業(yè) 格式的風機性能測試分析報告、功率測試分析報告、載荷測試分析報告。此工具使風力發(fā)電 機組認證測試數據處理更加系統(tǒng)化,模塊化。
[0化1] 2、測試數據由專業(yè)測試機構采集,通常存儲為FAMOS數據格式,而仿真設計采用 Bladed/Matlab進行數據處理,需要仿真設計同測試數據驗證平臺針對后續(xù)認證測試項目 統(tǒng)一處理,同時在載荷測試設備到位之后,針對先進控制策略驗證、機組開發(fā)后評估項目進 行自主測試數據分析。
[0化2] 3、本發(fā)明平臺可W非常高效地完成仿真設計同測試數據的前期處理對比工作,減 少數據提取處理的時間,而重點留給更多時間用于結合風機動力學仿真理論模型,投入到 仿真設計同測試的偏差及風機特性后評估分析研究中。
[0053]4、本發(fā)明平臺不僅滿足認證測試分析要求,而且大大提高了測試數據分析的效率 和準確性,原先人工數據處理需要約1.5個月時間,采用本發(fā)明平臺理想情況下預計可縮 短至3天即可自動輸出專業(yè)格式的測試數據分析及對比報告,可W非常有效地節(jié)省風力發(fā) 電機組認證測試項目的周期及成本。
[0054] 5、本發(fā)明平臺中的系統(tǒng)識別模塊,可W基于現場測試數據,對理論仿真設計 Bladed模型中的關鍵參數進行識別調整,得到實際風機模型中變獎系統(tǒng)的響應、變頻器的 響應、傳動鏈模型參數、塔架模型參數、發(fā)電機信號噪聲等,進而保證理論仿真模型能夠更 貼近于實際風機的測試表現,提高研發(fā)水平,此步驟是風機設計開發(fā),控制算法轉化、認證 測試等方面不可缺少的關鍵階段,也是現階段數據分析軟件普遍缺乏的模塊。
【附圖說明】
[0化5]圖1為本發(fā)明所述風機認證測試系統(tǒng)分析平臺的主界面圖。
[0056]圖2為本發(fā)明所述數據分析模塊的界面圖。
[0化7]圖3為本發(fā)明所述功率測試模塊的界面圖。
[005引圖4為本發(fā)明所述性能測試模塊的界面圖。
[0化9]圖5為本發(fā)明所述載荷測試模塊的界面圖。
[0060]圖6為本發(fā)明所述系統(tǒng)識別模塊的界面圖。
[0061]圖7a為Xi《X2,且Xi《Xs和X2《X4時的計數模型圖。
[00創(chuàng) 圖化為Xi>X2,且Xi>X3和X2>X4時的計數模型圖。
[0063] 圖8為階躍變獎指令下,識別系統(tǒng)最佳參數值圖。
[0064] 圖9為變頻器響應系統(tǒng)識別結果圖。
【具體實施方式】
[00化]下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0066] 本實施例所述的風機認證測試系統(tǒng)分析平臺,為基于FAMOS、BLADED、MTLAB開發(fā) 的風機認證測試分析軟件,區(qū)分有五大模塊,分別為數據分析模塊、功率測試模塊、性能測 試模塊、載荷測試模塊、系統(tǒng)識別模塊,如圖1所示,主要針對化/IEC標準的專業(yè)設備測試 數據格式及IEC測試標準規(guī)范要求,并按照化/IEC標準,自動編制測試報告。其中:
[0067] 所述數據分析模塊的界面圖如圖2所示,該數據分析模塊通過輸入機組參數信息 和基于化mas測試dat格式數據,經過標定公式、變量合成公式W及變量對應關系處理,標 定后dat和txt格式數據,通過篩選條件得到符合要求數據點;其具體情況如下:
[0068] 1)輸入機組參數信息;功率、塔架高度、葉輪半徑、傳動比;
[0069] 2)對于測試數據,通過信號標定公式把電信號轉換為物理數據和載荷數據關系; 針對不同測試機構采集、不同機組的不同命名格式的測試數據,變量對應關系公式把所有 格式數據轉換為統(tǒng)一命名格式數據,得到標定后統(tǒng)一模式的dat和txt測試數據;通過變量 合成公式,把測試數據轉換成Bladed載荷仿真中的變量,例如;葉片擺振和揮舞方向彎矩, 風輪扭轉、偏航和傾覆彎矩,塔底偏航和傾覆彎矩等,完成從原始數據到對應仿真數據的轉 換;
[0070] 3)考慮風力發(fā)電機運行數據,數據有效性判斷的篩選條件,通過過濾和舍去不符 合數據,得到符合要求數據的有效值,其中篩選條件考慮;測風塔扇區(qū),風機故障標示信號, 數據完整性,數據合理性判斷等。
[0071] 所述功率測試模塊的界面圖如圖3所示,該功率測試模塊用于對符合要求數據點 機組氣象數據和運行數據進行處理分析,統(tǒng)計和圖像化氣象情況和機組運行情況,輸出功 率曲線Cp曲線、功率散點圖、轉速轉矩曲線、功率曲線對比、捕獲矩陣該些信息,并自動生 成基于化-D格式的功率曲線報告;其具體情況如下:
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