一种风力发电机组载荷分布式计算系统的制作方法

1.本实用新型涉及风电机组的载荷计算技术领域，尤其涉及一种风力发电机组载荷分布式计算系统。


背景技术：

2.随着风电场开发脚步的不断前进，越来越多的风电场开发在山地、丘陵以及海上。在山地、丘陵等复杂地形下，大多需要通过计算特定场址的载荷来进行风电机组的安全性复核。
3.有资料显示，载荷计算目前主要有两种：一种将计算资源布置在云上进行计算，这种方式计算线程多，但布置和使用成本高，同时在计算任务较轻的时候造成资源浪费；另一种是直接在个人电脑上进行计算，此种方式是载荷工程师直接在本地电脑进行载荷计算，优点是成本低，缺点是本地电脑cpu数量有限，计算速度慢。
4.中国专利文献cn105320785a公开了一种“用于风电机组载荷计算的工况全自动生成方法及装置”。采用了方法步骤如下：1)计算中间参数和风模型参数；2)选择基础bladed模型文件并将风模型参数、中间参数中的定值参数代入；3)根据基础bladed模型文件中的变量生成一系列工况变量值组；4)以基础bladed模型文件为模板为每一个工况变量值组生成新的bladed模型文件数据；5)按照指定的路径和工况文件名称进行保存；装置包括中间参数及风模型参数生成模块，模型文件导入模块，工况变量值组循环生成模块，变量查找及修改模块和工况文件保存模块。上述技术方案难以兼顾载荷计算成本和效率，前处理成本高。


技术实现要素：

5.本实用新型主要解决原有的技术方案载荷计算成本和效率难以兼顾的技术问题，提供一种风力发电机组载荷分布式计算系统，将载荷计算工况设置过程实现程序自动化，依据特定计算条件快速生成一套符合iec或者gl规范的完整的载荷计算工况模型文件，同时生成可供dtbladed识别计算的文件，提高了载荷计算效率和减少了人工操作出错率，利用个人单机电脑或者成本较低的私有云，实现低成本高效率的载荷计算。
6.本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括主服务器，所述主服务器与若干从服务器相连，同时主服务器分别与采集模块、定位模块、通信模块相连，所述从服务器与告警模块相连。根据风电机组情况，在预设好的基准模型中输入载荷计算的边界条件，采集模块采集到的数据自动输入主服务器，主服务按照预设的判断标准分配到若干从服务器中进行计算，实现自动计算，当从服务器出现任务暂停或任务终止等情况时通过告警模块进行告警，采集数据、计算结果及风电机组位置信息都通过通信模块上传到监控管理云平台，工作人员通过终端连接通信模块或者直接访问监控管理云平台查看风电机组采集数据、计算结果及风电机组位置信息。
7.作为优选，所述的采集模块包括风速传感器、风向传感器、水流传感器和载荷传感
器。工况分为极限工况和疲劳工况，其中极限工况包括：正常发电工况、正常发电+故障工况、启机工况、正常停机工况、紧急停机工况、停机工况、停机+故障工况和维护工况；疲劳工况包括正常发电工况、正常发电+故障工况、启机工况、正常停机工况和停机工况。边界条件用于定义工况，边界条件主要包括：风，包括稳态风、湍流风、风剪切；海况，包括水流、波浪和潮流；控制，包括正常发电控制和故障监控以及控制器路径和控制参数表路径，故障监控包括故障监控和安全链回路，故障包括变桨系统故障，发电机故障，偏航系统故障和其他故障。
8.作为优选，所述的定位模块包括gps定位装置和北斗定位装置。实现对风电机组的精确定位，保证对每一处风电机组的精确检测。
9.作为优选，所述的声光传感器，分别与从服务器相连。每个从服务器出现任务暂停或任务终止等情况时通过告警模块进行告警，工作人员能够通过主服务器控制任务重新启动。
10.作为优选，所述的通信模块分别与监控管理云平台、终端相连。系统将采集数据、计算结果及风电机组位置信息都通过通信模块上传到监控管理云平台，工作人员通过终端连接通信模块或者直接访问监控管理云平台查看风电机组采集数据、计算结果及风电机组位置信息。
11.作为优选，所述的终端包括pc端和手持设备。工作人员能够远程接收采集数据以及计算结果，从而进行相应处理。
12.本实用新型的有益效果是：将载荷计算工况设置过程实现程序自动化，依据特定计算条件快速生成一套符合iec或者gl规范的完整的载荷计算工况模型文件，同时生成可供dtbladed识别计算的文件，提高了载荷计算效率和减少了人工操作出错率，利用个人单机电脑或者成本较低的私有云，实现低成本高效率的载荷计算。
附图说明
13.图1是本实用新型的一种原理连接结构图。
14.图中1主服务器，2从服务器，3采集模块，4定位模块，5通信模块，6告警模块，7监控管理云平台，8终端。
具体实施方式
15.下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
16.实施例：本实施例的一种风力发电机组载荷分布式计算系统，如图1所示，包括主服务器(1)，所述主服务器(1)与若干从服务器(2)相连，同时主服务器(1)分别与采集模块(3)、定位模块(4)、通信模块(5)相连，所述从服务器(2)与告警模块(6)相连，通信模块(5)分别与监控管理云平台(7)、终端(8)相连。终端(7)包括pc端和手持设备，工作人员能够远程接收采集数据以及计算结果，从而进行相应处理。
17.采集模块(3)包括风速传感器、风向传感器、水流传感器和载荷传感器。工况分为极限工况和疲劳工况，其中极限工况包括：正常发电工况、正常发电+故障工况、启机工况、正常停机工况、紧急停机工况、停机工况、停机+故障工况和维护工况；疲劳工况包括正常发电工况、正常发电+故障工况、启机工况、正常停机工况和停机工况。边界条件用于定义工
况，边界条件主要包括：风，包括稳态风、湍流风、风剪切；海况，包括水流、波浪和潮流；控制，包括正常发电控制和故障监控以及控制器路径和控制参数表路径，故障监控包括故障监控和安全链回路，故障包括变桨系统故障，发电机故障，偏航系统故障和其他故障。风速传感器、风向传感器、水流传感器用于采集风力及水流数据。
18.定位模块(4)包括gps定位装置和北斗定位装置，用于实现对风电机组的精确定位，保证对每一处风电机组的精确检测。告警模块(6)包括声光传感器，分别与从服务器(2)相连。每个从服务器出现任务暂停或任务终止等情况时通过告警模块进行告警，工作人员能够通过主服务器控制任务重新启动。
19.工作时，根据风电机组情况，在预设好的基准模型中输入载荷计算的边界条件，采集模块采集到的数据自动输入主服务器，主服务按照预设的判断标准分配到若干从服务器中进行计算，实现自动计算，当从服务器出现任务暂停或任务终止等情况时通过告警模块进行告警，采集数据、计算结果及风电机组位置信息都通过通信模块上传到监控管理云平台，工作人员通过终端连接通信模块或者直接访问监控管理云平台查看风电机组采集数据、计算结果及风电机组位置信息。
20.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
21.尽管本文较多地使用了主服务器、从服务器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。