CN107506542B - 风力发电机组抗地震性能估计方法、装置及存储介质 - Google Patents

风力发电机组抗地震性能估计方法、装置及存储介质 Download PDF

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CN107506542B CN201710703288.2A CN201710703288A CN107506542B CN 107506542 B CN107506542 B CN 107506542B CN 201710703288 A CN201710703288 A CN 201710703288A CN 107506542 B CN107506542 B CN 107506542B
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Abstract

本发明提供一种风力发电机组抗地震性能估计方法、装置及存储介质，方法包括：获取风力发电机组的结构自振周期、风力发电机组所在安装机位点的地震影响系数最大值、地震特征周期、与地震影响系数最大值相对应的衰减指数、及用于调整地震影响系数的调整系数；根据结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数确定与风力发电机组相对应的地震影响系数；根据地震影响系数估计风力发电机组的抗地震性能。本发明提供的风力发电机组抗地震性能估计方法、装置及存储介质，保证了对风力发电机组抗震性能的精确评估，并可基于抗地震性能对风力发电机组的设计结构进行改进，保证了风力发电机组运行的安全性。

Description

风力发电机组抗地震性能估计方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组抗地震性能估计方法、装置及存储介质。
背景技术
随着风力发电机组研发技术的不断成熟、以及风电场开发的日趋饱和，目前，对于新建项目的环境条件适用性越来越严格和苛刻。因此，基于地震对风力发电机组安全性影响评估方法的需求也日益增多，而采用良好的，高效的、准确度高的评估方法对于提高机组安全性、拓展风电场开发帮助非常大。
目前，对于风力发电机组而言，现有的风力发电机组抗震性能的评估方法不能系统的综合考虑风机安装机位点对应的地震场地类别、设防烈度、设计地震分组、特征周期等因素对应的地震响应谱、以及地震波时序响应数据。这样，不能保证对风力发电机组抗震性能的精确评估，降低了风力发电机组的安全性，进而不利于拓展风力发电机组的开发与应用。
发明内容
本发明提供一种风力发电机组抗地震性能估计方法、装置及存储介质，用于解决现有技术存在的不能保证对风力发电机组抗震性能的精确评估，降低了风力发电机组的安全性，进而不利于拓展风力发电机组的开发与应用的问题。
本发明的一方面提供了一种风力发电机组抗地震性能估计方法，包括：
获取风力发电机组的结构自振周期、风力发电机组所在安装机位点的地震影响系数最大值、地震特征周期、与所述地震影响系数最大值相对应的衰减指数、以及用于调整地震影响系数的调整系数；
根据所述结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数确定与所述风力发电机组相对应的地震影响系数；
根据所述地震影响系数估计所述风力发电机组的抗地震性能。
本发明的另一方面提供了一种风力发电机组抗地震性能估计装置，包括：
获取模块，用于获取风力发电机组的结构自振周期、风力发电机组所在安装机位点的地震影响系数最大值、地震特征周期、与所述地震影响系数最大值相对应的衰减指数、以及用于调整地震影响系数的调整系数；
确定模块，用于根据所述结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数确定与所述风力发电机组相对应的地震影响系数；
估计模块，用于根据所述地震影响系数估计所述风力发电机组的抗地震性能。
本发明的又一方面提供了一种风力发电机组抗地震性能估计装置，包括：存储器及处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器用于运行所述存储器中所存储的程序指令，其中，所述处理器的个数可以为一个或多个，且可以单独或协同工作，以实现上述的风力发电机组抗地震性能估计方法。
本发明的再一方面提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的风力发电机组抗地震性能估计方法。
本发明提供的风力发电机组抗地震性能估计方法、装置及计算机可读存储介质，通过获取结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数，并对结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数进行分析处理，获得地震影响系数，基于地震影响系数可以估计风力发电机组的抗地震性能，保证了对风力发电机组抗震性能的精确评估，并可以基于所获取的抗地震性能对风力发电机组的设计结构进行改进，保证了风力发电机组运行的安全可靠性，进而有利于拓展风力发电机组的开发与应用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种风力发电机组抗地震性能估计方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的根据所述地震影响系数估计所述风力发电机组的抗地震性能的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的根据所述地震影响系数获取地震时程数据的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种风力发电机组抗地震性能估计方法的流程示意图；
图5为本发明实施例提供的根据地震影响系数与结构自振周期的对应关系所绘制的地震响应谱的示意图；
图6为本发明实施例提供的利用傅里叶变化将所述地震响应谱转化后的地震波时程数据的示意图；
图7为本发明实施例提供的一种风力发电机组抗地震性能估计装置的结构示意图一；
图8为本发明实施例提供的一种风力发电机组抗地震性能估计装置的结构示意图二。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1为本发明实施例提供的一种风力发电机组抗地震性能估计方法的流程示意图；参考附图1所示，本实施例提供了一种风力发电机组抗地震性能估计方法，该方法用于准确估计风力发电机组的抗地震性能，有利于拓展风力发电机组的开发与应用，具体的，该方法包括：
S101：获取风力发电机组的结构自振周期、风力发电机组所在安装机位点的地震影响系数最大值、地震特征周期、与地震影响系数最大值相对应的衰减指数、以及用于调整地震影响系数的调整系数；
其中，结构自震周期是由风力发电机组结构自身的刚度决定的，因此，在风力发电机组的结构确定后，基于抗震设计规范即可确定相应的结构自振周期。并且，根据抗震设计规范5.1.5条可知，结构自震周期与场地的特征周期的比值可以决定地震影响系数的大小，在相同的震级和场地条件下，结构自震周期与场地的特征周期越接近，则水平地震影响系数越大，地震作用越大。
另外，地震影响系数可以反应加速度与重力加速度的比值，而对于地震影响系数最大值而言，具体的获取方式可以为：(1)先获取需要评估的地震种类信息；其中，可以按照地震重现期的不同对地震进行分类，具体的，地震种类信息可以包括：多遇地震、设防地震和罕遇地震，而多遇地震的重现期为50年，设防地震的重现期为475年，罕遇地震的重现期为千年一遇。(2)在获取到地震种类信息之后，可以根据地震种类信息确定风力发电机组所在安装机位点的抗震设防信息；具体的，抗震设防信息可以为抗震设防烈度，而对于抗震设防烈度而言，可以在国家地震局官方发布的中国地震烈度区划图中查询获取，其中，中国地震烈度区划图中存储有地震种类信息与抗震设防烈度(即为抗震设防信息)的对应关系；而其他国家的抗震设防信息也可以采用相类似的方法进行获取。(3)在获取到抗震设防信息之后，可以根据抗震设防信息确定地震影响系数最大值。具体的，可以根据抗震设防信息、并基于《GB50011建筑抗震设计规范》确定地震影响系数最大值，其中，《GB50011建筑抗震设计规范》中存储有抗震设防信息与地震影响系数最大值的对应关系。
此外，地震特征周期是指：标准化的反应谱曲线开始下降点所对应的周期值，也称地震动反应谱特征周期、卓越周期，是建筑场地自身的周期；而对于地震特征周期而言，具体的获取方式可以为：(1)获取风力发电机组所在安装机位点的场地类别和设计地震分组信息；其中，场地类别可以分为四类，分别是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类，而Ⅰ类还可以分为Ⅰ0、Ⅰ1两个亚类。具体的分法可以参照《建筑抗震设计规范》4.1.6条规定。另外，根据《抗规》第3.2.3条条文及第3.2.2条条文说明，设计地震分组信息实际上是用来表征地震震级及震中距影响的一个参量。具体的，在确定风力发电机组所在的安装机位点之后，可以基于国家地震局官方发布的中国地震烈度区划图中查询场地类型和设计地震分组信息，其中，中国地震烈度区划图中存储有地理位置与场地类型、设计地震分组信息的对应关系，而对应其他国家同样也可以查询类似信息。(2)在获取到场地类别和设计地震分组信息之后，可以根据场地类别和设计地震分组信息确定地震特征周期。具体的，基于《GB50011建筑抗震设计规范》，对于给定场地类别以及设计地震分组信息之后，可以利用预设的映射关系查询对应的地震特征周期信息。
进一步的，对于衰减指数而言，衰减指数是可以影响地震影响系数最大值曲线下降段的参数信息，该衰减指数与风力发电机组的支撑结构设计信息有关；而对于调整系数而言，该调整系数可以用于调整地震影响系数的变化趋势，该调整指数也与风力发电机组的支撑结构设计信息有关，因此，在确定风力发电机组的支撑结构设计信息之后，即可确定相应的衰减指数和调整系数。
S102：根据结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数确定与风力发电机组相对应的地震影响系数；
在获取到结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数之后，可以对结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数进行分析处理，根据分析处理结果可以确定与风力发电机组相对应的地震影响系数。
S103：根据地震影响系数估计风力发电机组的抗地震性能。
在获取到地震影响系数之后，可以基于地震影响系数来估计风力发电机组的抗地震性能，一般情况下，地震烈度越高，地震影响系数越大，此时，风力发电机组所需要的抗地震性能也越高，进而可以基于所获取的抗地震性能对风力发电机组的设计结构进行改进，有利于提高风力发电机组运行的安全性。
本实施例提供的风力发电机组抗地震性能估计方法，通过获取结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数，并对结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数进行分析处理，获得地震影响系数，基于地震影响系数可以估计风力发电机组的抗地震性能，保证了对风力发电机组抗震性能的精确评估，并可以基于所获取的抗地震性能对风力发电机组的设计结构进行改进，保证了风力发电机组运行的安全可靠性，进而有利于拓展风力发电机组的开发与应用。
进一步的，在上述实施例的基础上，继续参考附图1可知，本实施例对于衰减指数的获取方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，获取与地震影响系数最大值相对应的衰减指数可以包括步骤A和B：
A：获取与风力发电机组相对应的支撑结构阻尼比；
支撑结构阻尼比用于表达支撑结构阻尼的大小，是支撑结构的动力特性之一，用于描述结构在振动过程中某种能量的耗散；具体的，对于支撑结构阻尼比而言，其获取方式可以为：(1)先获取风力发电机组的支撑结构设计信息；其中，风力发电机组的支撑结构可以包括塔架，而支撑结构设计信息主要与支撑结构的材质属性有关，一般情况下，支撑结构的材质确定后，可以获取到相应的支撑结构设计信息。(2)在获取到支撑结构设计信息之后，可以根据支撑结构设计信息确定支撑结构阻尼比；具体的，支撑结构设计信息与支撑结构阻尼比之间存在预设的对应关系，本领域技术人员可以基于映射关系确定相应的支撑结构阻尼比，例如，当塔架选用钢材材质时，其支撑结构阻尼比一般可以为0.005；当塔架选用混凝土材质时，其支撑结构阻尼比一般可以为0.007或0.008，等等。
B：根据支撑结构阻尼比、并利用以下公式确定与地震影响系数最大值相对应的衰减指数：
Figure GDA0002561871330000061
其中，γ为衰减指数，ξ为支撑结构阻尼比。
在获取到支撑结构阻尼比之后，可以利用上述公式确定衰减指数γ，从而可以有效地保证衰减指数获取的准确可靠性，进而提高了该方法使用的精确程度。
此外，对于调整系数而言，该调整系数可以包括：第一调整系数和第二调整系数；因此，在获取用于调整地震影响系数的调整系数时，可以包括步骤C和D：
C：根据支撑结构阻尼比确定用于降低地震影响系数的第一调整系数；
首先，可以先获取支撑结构阻尼比，具体的获取方式可参考上述陈述内容，在此不再赘述；在获取到支撑结构阻尼比之后，可以根据支撑结构阻尼比确定用于降低地震影响系数的第一调整系数，具体的，该根据支撑结构阻尼比确定用于降低地震影响系数的第一调整系数可以包括：
根据以下公式确定第一调整系数：
Figure GDA0002561871330000071
其中，η1为第一调整系数，ξ为支撑结构阻尼比；通过上述公式获取到第一调整系数，可以有效地保证第一调整系数获取的准确可靠性，进一步提高了该方法使用的精确程度。
D：根据支撑结构阻尼比确定用于提高地震影响系数的第二调整系数。
在获取到支撑结构阻尼比之后，可以根据支撑结构阻尼比确定用于提高地震影响系数的第二调整系数，具体的，该根据支撑结构阻尼比确定用于提高地震影响系数的第二调整系数可以包括：
根据以下公式确定第二调整系数：
Figure GDA0002561871330000081
其中，η2为第二调整系数，ξ为支撑结构阻尼比；通过上述公式获取到第二调整系数，可以有效地保证第二调整系数获取的准确可靠性，进一步提高了该方法使用的精确程度。
需要注意的是，步骤C与步骤A以及步骤B之间没有执行顺序，即步骤C可以在步骤A以及步骤B中的任意一个步骤之前或之后执行；同理的，步骤D与步骤A、步骤B以及步骤C之间没有执行顺序，即步骤D可以在步骤A、步骤B以及步骤C中的任意一个步骤之前或之后执行。
本实施例中，由于调整系数包括用于降低地震影响系数的第一调整系数和用于提高地震影响系数的第二调整系数，具体的，可以通过所获取的支撑结构阻尼比并利用相应的计算公式来获取到上述的第一调整系数和第二调整系数，有效地保证了调整系数获取的准确可靠性，进一步提高了该方法使用的精度程度。
进一步的，在上述实施例的基础上，继续参考附图1可知，在获取到结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数之后，其中，调整系数包括第一调整系数和第二调整系数，本实施例对于根据结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数确定与风力发电机组相对应的地震影响系数的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，根据结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数确定与风力发电机组相对应的地震影响系数可以包括：
根据以下公式确定地震影响系数：
Figure GDA0002561871330000091
其中，αmax为地震影响系数最大值，η1为第一调整系数，η2为第二调整系数，Tg为地震特征周期，γ为衰减指数，T为结构自振周期，α为地震影响系数。
通过上述公式获取到地震影响系数，可以有效地保证地震影响系数获取的准确可靠性，进一步提高了该方法使用的精确程度。
图2为本发明实施例提供的根据地震影响系数估计风力发电机组的抗地震性能的流程示意图；图3为本发明实施例提供的根据地震影响系数获取地震时程数据的流程示意图；在上述实施例的基础上，继续参考附图1-3可知，在获取到地震影响系数之后，可以根据地震影响系数估计风力发电机组的抗地震性能，具体的，根据地震影响系数估计风力发电机组的抗地震性能可以包括以下子步骤S1031-S1034：
S1031：根据地震影响系数获取地震时程数据；
在获取到地震影响系数之后，可以对地震影响系数进行分析处理，进而可以根据分析处理结果获取到地震时程数据；具体的，根据地震影响系数获取地震时程数据可以包括以下子步骤S10311-S10312：
S10311：根据地震影响系数与结构自振周期的对应关系绘制地震响应谱；
在根据结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数确定与风力发电机组相对应的地震影响系数之后，可以获得地震影响系数与结构自振周期的对应关系，根据上述对应关系可以绘制地震响应谱，具体的地震响应谱可以参考附图5所示，在附图5中，坐标系中的横坐标为结构自振周期T，纵坐标为地震影响系数α。
S10312：利用傅里叶变化将地震响应谱转化为地震波时程数据。
在获取到地震响应谱之后，可以对地震响应谱进行傅里叶变化，从而可以获取到经过处理后的地震波时程数据，具体可参考附图6所示。
S1032：获取预先设置的风力发电机组的地震载荷仿真工况信息；
其中，风力发电机组的地震载荷仿真工况信息包括以下至少之一：风力发电机组的运行状态参数、风力发电机组的类型、风力条件信息、地震条件信息、载荷类型信息。其中，风力发电机组的运行状态参数为风力发电机组所处的运行状态，可以包括：发电状态、停机状态、空转状态等等；地震条件信息可以包括：地震源的方向以及风力发电机组的朝向、地震和网损信息等等；载荷类型信息可以包括：载荷的分析类型和载荷的安全系数等等；具体的，可以参见下述表格内容：
Figure GDA0002561871330000101
需要注意的是，上述表格中的信息内容仅为距离说明，本实施例中的地震载荷仿真工况信息并不限于上述表格中所列举的信息内容，还可以包括其他的数据信息。
S1033：利用预先设置的仿真平台、并基于地震波时程数据和地震载荷仿真工况信息对风力发电机组的地震载荷进行仿真估计，获取地震载荷估计结果；
其中，仿真平台为BLADED仿真平台，在获取到地震波时程数据和地震载荷仿真工况信息之后，可以基于上述的BLADED仿真平台对风力发电机组的地震载荷进行仿真估计，并可以获取到地震载荷估计结果。
S1034：根据地震载荷估计结果确定风力发电机组的抗地震性能。
在获取到地震载荷估计结果之后，结合抗震设计标准，可以准确、有效地确定风力发电机组的抗地震性能，进而可以基于所获取的抗地震性能对风力发电机组的设计结构进行改进，有利于提高风力发电机组运行的安全性，进一步提高了该方法使用的准确可靠性。
图4为本发明实施例提供的另一种风力发电机组抗地震性能估计方法的流程示意图；进一步的，在上述任意一个实施例的基础上，参考附图4所示，为了提高对风力发电机组抗地震性能估计的精确度，该方法还可以包括：
S201：获取风力发电机组所在安装机位点的抗震设防信息；
本实施例中，地震设防信息的具体获取方式与上述S101中陈述的抗震设防信息的具体获取方式相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
S202：根据抗震设防信息确定用于表征风力发电机组所在安装机位点的地震强度的地震加速度峰值。
在获取到地震设防信息之后，可以基于《GB50011建筑抗震设计规范》确定地震加速度峰值，该地震加速度峰值用于表征风力发电机组所在安装机位点的地震强度；其中，地震加速度是指地震时地面运动的加速度.可以作为确定地震烈度的依据，具体的，可以根据地震加速度峰值来确定地震烈度，一般情况下，地震加速度峰值越大，地震烈度越高，此时，风力发电机组所需要的抗地震性能也越高，进而可以有效地提高对风力发电机组的抗地震性能进行估计的精确度，进一步可以基于所获取的抗地震性能对风力发电机组的设计结构进行改进，有利于提高风力发电机组运行的安全性。
图7为本发明实施例提供的一种风力发电机组抗地震性能估计装置的结构示意图一，参考附图7可知，本实施例提供了一种风力发电机组抗地震性能估计装置，该装置用于对风力发电机组的抗地震性能进行准确估计，具体的，该装置可以包括：
获取模块1，用于获取风力发电机组的结构自振周期、风力发电机组所在安装机位点的地震影响系数最大值、地震特征周期、与地震影响系数最大值相对应的衰减指数、以及用于调整地震影响系数的调整系数；
确定模块2，用于根据结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数确定与风力发电机组相对应的地震影响系数；
估计模块3，用于根据地震影响系数估计风力发电机组的抗地震性能。
本实施例对于获取模块1、确定模块2以及估计模块3的具体形状结构不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，在此不再赘述；此外，本实施例中获取模块1、确定模块2以及估计模块3所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S101-S103的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
本实施例提供的风力发电机组抗地震性能估计装置，通过获取模块1获取结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数，并通过确定模块2对结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数进行分析处理，获得地震影响系数，估计模块3基于地震影响系数可以估计风力发电机组的抗地震性能，保证了对风力发电机组抗震性能的精确评估，并可以基于所获取的抗地震性能对风力发电机组的设计结构进行改进，保证了风力发电机组运行的安全可靠性，进而有利于拓展风力发电机组的开发与应用。
在上述实施例的基础上，参考附图7可知，本实施例对于获取模块1获取衰减指数的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，在获取模块1获取与地震影响系数最大值相对应的衰减指数时，该获取模块1可以用于执行以下步骤：
获取与风力发电机组相对应的支撑结构阻尼比；根据支撑结构阻尼比、并利用以下公式确定与地震影响系数最大值相对应的衰减指数：
Figure GDA0002561871330000121
其中，γ为衰减指数，ξ为支撑结构阻尼比。
本实施例中获取模块1所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中A和B的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
此外，对于调整系数而言，该调整系数可以包括：第一调整系数和第二调整系数；因此，在获取模块1获取用于调整地震影响系数的调整系数时，该获取模块1可以用于执行以下步骤：根据支撑结构阻尼比确定用于降低地震影响系数的第一调整系数；根据支撑结构阻尼比确定用于提高地震影响系数的第二调整系数。
具体的，在获取模块1根据支撑结构阻尼比确定用于降低地震影响系数的第一调整系数，该获取模块1可以用于：根据以下公式确定第一调整系数：
Figure GDA0002561871330000131
其中，η1为第一调整系数，ξ为支撑结构阻尼比。
进一步的，在获取模块1根据支撑结构阻尼比确定用于提高地震影响系数的第二调整系数时，该获取模块1可以用于：根据以下公式确定第二调整系数：
Figure GDA0002561871330000132
其中，η2为第二调整系数，ξ为支撑结构阻尼比。
本实施例中获取模块1所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中C和D的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
进一步的，在上述实施例的基础上，继续参考附图7可知，在获取到结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数之后，其中，调整系数包括第一调整系数和第二调整系数，本实施例对于确定模块2根据结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数确定与风力发电机组相对应的地震影响系数的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，在确定模块2根据结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数确定与风力发电机组相对应的地震影响系数时，该确定模块2可以用于执行：根据以下公式确定地震影响系数：
Figure GDA0002561871330000141
其中，αmax为地震影响系数最大值，η1为第一调整系数，η2为第二调整系数，Tg为地震特征周期，γ为衰减指数，T为结构自振周期，α为地震影响系数。
此外，在上述实施例的基础上，继续参考附图7可知，在获取到地震影响系数之后，估计模块3可以根据地震影响系数估计风力发电机组的抗地震性能，具体的，在估计模块3根据地震影响系数估计风力发电机组的抗地震性能时，该估计模块3可以用于执行：根据地震影响系数获取地震时程数据；获取预先设置的风力发电机组的地震载荷仿真工况信息；利用预先设置的仿真平台、并基于地震波时程数据和地震载荷仿真工况信息对风力发电机组的地震载荷进行仿真估计，获取地震载荷估计结果；根据地震载荷估计结果确定风力发电机组的抗地震性能。
其中，风力发电机组的地震载荷仿真工况信息包括以下至少之一：风力发电机组的运行状态参数、风力发电机组的类型、风力条件信息、地震条件信息、载荷类型信息。
另外，在估计模块3根据地震影响系数获取地震时程数据时，该估计模块3还用于执行：根据地震影响系数与结构自振周期的对应关系绘制地震响应谱；利用傅里叶变化将地震响应谱转化为地震波时程数据。
本实施例中估计模块3所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S1031-S1034、S10311-S10312的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
本实施例中，通过获取到地震载荷估计结果之后，结合抗震设计标准，可以准确、有效地确定风力发电机组的抗地震性能，进而可以基于所获取的抗地震性能对风力发电机组的设计结构进行改进，有利于提高风力发电机组运行的安全性，进一步提高了该装置使用的准确可靠性。
进一步的，在上述实施例的基础上，继续参考附图7可知，为了提高对风力发电机组抗地震性能估计的精确度，该装置中的获取模块1和确定模块2还可以执行以下步骤：
获取模块1，还用于获取风力发电机组所在安装机位点的抗震设防信息；
确定模块2，还用于根据抗震设防信息确定用于表征风力发电机组所在安装机位点的地震强度的地震加速度峰值。
本实施例中获取模块1和确定模块2所实现的操作步骤的具体实现过程以及实现效果与上述实施例中S201-S202的具体实现过程以及实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
图8为本发明实施例提供的一种风力发电机组抗地震性能估计装置的结构示意图二，参考附图8可知，本实施例提供了另一种风力发电机组抗地震性能估计装置，该装置用于对风力发电机组的抗地震性能进行准确估计，具体的，该装置可以包括：处理器100和存储器200，存储器200中存储有程序指令，处理器100用于运行存储器200中所存储的程序指令，其中，处理器100的个数可以为一个或多个，且可以单独或协同工作；该处理器100可以被配置为：
获取风力发电机组的结构自振周期、风力发电机组所在安装机位点的地震影响系数最大值、地震特征周期、与地震影响系数最大值相对应的衰减指数、以及用于调整地震影响系数的调整系数；
根据结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数确定与风力发电机组相对应的地震影响系数；
根据地震影响系数估计风力发电机组的抗地震性能。
此时的处理器100可以执行上述实施例中所示方法的步骤S101-S103，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。
该存储器200用于存储实现以上方法实施例，或者图7所示实施例各个单元的程序，处理器100调用该程序，执行以上方法实施例的操作，以实现图7所示的各个单元所实现的功能作用。
此外，本实施例中的处理器100还可以执行与上述附图2-6所对应的风力发电机组抗地震性能估计方法，或者，也可以执行附图7所对应的风力发电机组抗地震性能估计装置可以执行的风力发电机组抗地震性能估计方法。
另外，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机程序/指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述附图1-附图6所对应的风力发电机组抗地震性能估计方法，或者，也可以执行附图7所对应的风力发电机组抗地震性能估计装置可以执行的风力发电机组抗地震性能估计方法。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种风力发电机组抗地震性能估计方法，其特征在于，包括：
获取风力发电机组的结构自振周期、风力发电机组所在安装机位点的地震影响系数最大值、地震特征周期、与所述地震影响系数最大值相对应的衰减指数、以及用于调整地震影响系数的调整系数；
根据所述结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数确定与所述风力发电机组相对应的地震影响系数；
根据所述地震影响系数估计所述风力发电机组的抗地震性能；
其中，获取与所述地震影响系数最大值相对应的衰减指数，包括：
获取与所述风力发电机组相对应的支撑结构阻尼比；
根据所述支撑结构阻尼比、并利用以下公式确定与所述地震影响系数最大值相对应的衰减指数：
Figure FDA0002593428160000011
其中，γ为衰减指数，ξ为支撑结构阻尼比，所述衰减指数是可以影响地震影响系数最大值曲线下降段的参数信息，所述调整系数用于调整地震影响系数的变化趋势；
所述调整系数包括：第一调整系数和第二调整系数；获取用于调整所述地震影响系数的调整系数，包括：
根据所述支撑结构阻尼比确定用于降低所述地震影响系数的第一调整系数；
根据所述支撑结构阻尼比确定用于提高所述地震影响系数的第二调整系数；
根据所述支撑结构阻尼比确定用于降低所述地震影响系数的第一调整系数，包括：
根据以下公式确定所述第一调整系数：
Figure FDA0002593428160000012
其中，η1为第一调整系数，ξ为支撑结构阻尼比；
根据所述支撑结构阻尼比确定用于提高所述地震影响系数的第二调整系数，包括：
根据以下公式确定所述第二调整系数：
Figure FDA0002593428160000021
其中，η2为第二调整系数，ξ为支撑结构阻尼比；
根据所述结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数确定与所述风力发电机组相对应的地震影响系数，包括：
根据以下公式确定所述地震影响系数：
Figure FDA0002593428160000022
其中，αmax为地震影响系数最大值，η1为第一调整系数，η2为第二调整系数，Tg为地震特征周期，γ为衰减指数，T为结构自振周期，α为地震影响系数；
所述方法还包括：
获取所述风力发电机组所在安装机位点的抗震设防信息；
根据所述抗震设防信息确定用于表征风力发电机组所在安装机位点的地震强度的地震加速度峰值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述地震影响系数估计所述风力发电机组的抗地震性能，包括：
根据所述地震影响系数获取地震时程数据；
获取预先设置的风力发电机组的地震载荷仿真工况信息；
利用预先设置的仿真平台、并基于所述地震时程数据和地震载荷仿真工况信息对所述风力发电机组的地震载荷进行仿真估计，获取地震载荷估计结果；
根据所述地震载荷估计结果确定所述风力发电机组的抗地震性能。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述地震影响系数获取地震时程数据，包括：
根据所述地震影响系数与结构自振周期的对应关系绘制地震响应谱；
利用傅里叶变化将所述地震响应谱转化为所述地震时程数据。
4.一种风力发电机组抗地震性能估计装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取风力发电机组的结构自振周期、风力发电机组所在安装机位点的地震影响系数最大值、地震特征周期、与所述地震影响系数最大值相对应的衰减指数、以及用于调整地震影响系数的调整系数；
确定模块，用于根据所述结构自振周期、地震影响系数最大值、地震特征周期、衰减指数、调整系数确定与所述风力发电机组相对应的地震影响系数；
估计模块，用于根据所述地震影响系数估计所述风力发电机组的抗地震性能；
其中，获取模块获取与所述地震影响系数最大值相对应的衰减指数包括：
获取与所述风力发电机组相对应的支撑结构阻尼比；
根据所述支撑结构阻尼比、并利用以下公式确定与所述地震影响系数最大值相对应的衰减指数：
Figure FDA0002593428160000031
其中，γ为衰减指数，ξ为支撑结构阻尼比，所述衰减指数是可以影响地震影响系数最大值曲线下降段的参数信息，所述调整系数用于调整地震影响系数的变化趋势；
所述调整系数包括：第一调整系数和第二调整系数；所述获取模块，用于：
根据所述支撑结构阻尼比确定用于降低所述地震影响系数的第一调整系数；
根据所述支撑结构阻尼比确定用于提高所述地震影响系数的第二调整系数；
所述获取模块，用于：
根据以下公式确定所述第一调整系数：
Figure FDA0002593428160000041
其中，η1为第一调整系数，ξ为支撑结构阻尼比；
所述获取模块，用于：
根据以下公式确定所述第二调整系数：
Figure FDA0002593428160000042
其中，η2为第二调整系数，ξ为支撑结构阻尼比；
所述确定模块，用于：
根据以下公式确定所述地震影响系数：
Figure FDA0002593428160000043
其中，αmax为地震影响系数最大值，η1为第一调整系数，η2为第二调整系数，Tg为地震特征周期，γ为衰减指数，T为结构自振周期，α为地震影响系数；
所述获取模块，还用于获取所述风力发电机组所在安装机位点的抗震设防信息；
所述确定模块，还用于根据所述抗震设防信息确定用于表征风力发电机组所在安装机位点的地震强度的地震加速度峰值。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述估计模块，用于：
根据所述地震影响系数获取地震时程数据；
获取预先设置的风力发电机组的地震载荷仿真工况信息；
利用预先设置的仿真平台、并基于所述地震时程数据和地震载荷仿真工况信息对所述风力发电机组的地震载荷进行仿真估计，获取地震载荷估计结果；
根据所述地震载荷估计结果确定所述风力发电机组的抗地震性能。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述估计模块，用于：
根据所述地震影响系数与结构自振周期的对应关系绘制地震响应谱；
利用傅里叶变化将所述地震响应谱转化为所述地震时程数据。
7.一种风力发电机组抗地震性能估计装置，其特征在于，包括：存储器及处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器用于运行所述存储器中所存储的程序指令，其中，所述处理器的个数可以为一个或多个，且可以单独或协同工作，以实现权利要求1-3中任意一项所述的风力发电机组抗地震性能估计方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行权利要求1-3中任意一项所述的风力发电机组抗地震性能估计方法。
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