一种用于风电机组载荷计算的工况全自动生成方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风电机组的载荷计算技术领域，具体涉及一种用于风电机组载荷计算的工况全自动生成方法及装置。
【背景技术】
[0002]目前风电业内进行风机载荷计算主要工具为GH公司的Bladed软件。使用Bladed进行载荷计算需按照IEC或GL标准规定的工况要求进行工况设置，由于需考虑的各种因素较多，因此一套完整的载荷计算工况多达3000个。传统方式是使用Bladed自带的Batch进行工况设置，耗时费力，还因参数众多容易在设置过程中出错。据了解，现有技术有使用屏幕坐标捕捉软件实现鼠标或键盘的操作，替代人工鼠标和键盘操作的方法进行工况设置。但是，使用屏幕坐标捕捉软件进行工况设置的方法的原理是通过捕捉鼠标或键盘的按键操作，基于屏幕坐标点数值，需有明确的先后执行顺序，因此设置过程麻烦，效率低，通用性和可靠性不高。因此总体而言，目前实现载荷计算的工况设置暂无成熟、通用的快速设置方法。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:针对现有技术的上述技术问题，提供一种简化了设置过程、工况生成全自动、操作简单快捷，可靠性好、准确性高的用于风电机组载荷计算的工况全自动生成方法及装置。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
一种用于风电机组载荷计算的工况全自动生成方法，其实施步骤如下:
1)根据输入的风资源数据和风机基本参数计算出指定基础Bladed风模型生成工况所需的中间参数，所述中间参数包括定值参数和阈值参数，所述阈值参数为用于设置阈值的上边界值、下边界值或者同时包括上下边界值，所述阈值参数与基础Bladed模型文件中需要修改的变量一一对应；初始化设置指定基础Bladed风模型的风模型参数，将所述中间参数和风模型参数保存以供后续调用；
2)选择导入基础Bladed模型文件，将所述风模型参数、中间参数中的定值参数分别代入基础Bladed模型文件中；
3)确定所述基础Bladed模型文件中需要修改的变量个数，针对所述基础Bladed模型文件中每一个需要修改的变量，根据预设的循环次数和步长，结合所述变量在阈值参数中对应的阈值参数循环生成由多个变量值组成的变量值组，将所有变量的变量值组进行排列组合得到一系列的工况变量值组，所述工况变量值组由每一个所述基础Bladed模型文件中需要修改的变量对应的一个变量值组成；
4)针对每一个工况变量值组，以所述基础Bladed模型文件为模板，在模板中查找所述基础Bladed模型文件中需要修改的变量，将查找得到变量的字符串分别修改为该变量在所述工况变量值组中对应的变量值得到一份新的基础Bladed模型文件数据，所述新的基础Bladed模型文件数据的数量、工况变量值组的数量之间一一对应；
5)为每一份得到的新的基础Bladed模型文件数据生成指定的路径和工况文件名称，并按照指定的路径和工况文件名称进行保存。
[0005]优选地，所述步骤1)中的风资源数据包括空气密度、湍流强度和极限风速，所述风机基本参数包括风轮直径，塔筒高度，额定风速，切入风速和切出风速；所述中间参数的阈值参数包括标准偏差、纵向湍流强度、横向湍流强度和径向湍流强度。
[0006]本发明还提供一种用于风电机组载荷计算的工况全自动生成装置，包括:
中间参数及风模型参数生成模块，用于根据输入的风资源数据和风机基本参数计算出指定基础Bladed风模型生成工况所需的中间参数，所述中间参数包括定值参数和阈值参数，所述阈值参数为用于设置阈值的上边界值、下边界值或者同时包括上下边界值，所述阈值参数与基础Bladed模型文件中需要修改的变量一一对应；初始化设置指定基础Bladed风模型的风模型参数，将所述中间参数和风模型参数保存以供后续调用；
模型文件导入模块，用于选择导入基础Bladed模型文件，将所述风模型参数、中间参数中的定值参数分别代入基础Bladed模型文件中；
工况变量值组循环生成模块，用于确定所述基础Bladed模型文件中需要修改的变量个数，针对所述基础Bladed模型文件中每一个需要修改的变量，根据预设的循环次数和步长，结合所述变量在阈值参数中对应的阈值参数循环生成由多个变量值组成的变量值组，将所有变量的变量值组进行排列组合得到一系列的工况变量值组，所述工况变量值组由每一个所述基础Bladed模型文件中需要修改的变量对应的一个变量值组成；
变量查找及修改模块，针对每一个工况变量值组，以所述基础Bladed模型文件为模板，在模板文件中通过查找所述基础Bladed模型文件中需要修改的变量，将查找得到变量的字符串分别修改为该变量在所述工况变量值组中对应的变量值得到一份新的基础Bladed模型文件数据，所述新的基础Bladed模型文件数据的数量、工况变量值组的数量之间--对应；
工况文件保存模块，用于为每一份得到的新的基础Bladed模型文件数据生成指定的路径和工况文件名称，并按照指定的路径和工况文件名称进行保存。
[0007]优选地，所述中间参数及风模型参数生成模块用于计算中间参数的风资源数据包括空气密度、湍流强度和极限风速，所述风机基本参数包括风轮直径，塔筒高度，额定风速，切入风速和切出风速；所述中间参数的阈值参数包括标准偏差、纵向湍流强度、横向湍流强度和径向湍流强度。
[0008]本发明用于风电机组载荷计算的工况全自动生成方法具有下述优点:
1、本发明基于Bladed软件的基础Bladed模型文件，通过计算中间参数，将中间参数中的定值参数和风模型参数代入基础Bladed模型文件，针对基础Bladed模型文件中每一个需要修改的变量，根据预设的循环次数和步长，结合变量在阈值参数中对应的阈值参数循环生成由多个变量值组成的变量值组，将所有变量的变量值组进行排列组合得到一系列的工况变量值组，针对每一个工况变量值组，以基础Bladed模型文件为模板，在模板中查找基础Bladed模型文件中需要修改的变量，将查找得到变量的字符串分别修改为该变量在工况变量值组中对应的变量值得到一份新的基础Bladed模型文件数据，最终将新的基础Bladed模型文件数据分别按照指定的路径和工况文件名称进行保存为风电机组载荷计算的工况文件，实现了风电机组载荷计算的工况全自动化设置，使用时只需给定风资源数据即可实现基于IEC或GL标准的载荷工况设置全自动化，快速、准确的完成全套载荷工况的设置，具有简化了设置过程、工况生成全自动、操作简单快捷，可靠性好、准确性高的优点。
[0009]2、本发明的实施人为参与因素较少，只需保证基础数据(风资源数据和风机基本参数)的准确性，设置出的工况就非常准确。
[0010]3、由于本发明的实施没有繁琐、重复的人为操作，简化了风电机组载荷计算工况的设置过程，工况设置效率高，所有工况的生成可以实现全自动。
[0011]本发明用于风电机组载荷计算的工况全自动生成装置为本发明用于风电机组载荷计算的工况全自动生成方法完全对应的装置，因此也具有与本发明用于风电机组