[发明专利]风力发电机组的部件的失效率曲线的确定方法和设备

说明书

本发明提供一种风力发电机组的部件的失效率曲线的确定方法和设备，所述确定方法包括：接收部件的筛选条件，其中，筛选条件包括以下至少一个：部件所在的风力发电机组所属的机型、部件所在的风力发电机组中的系统的类型和部件所在的风力发电机组所在的区域，获取符合筛选条件的部件的历史使用数据；根据获取的历史使用数据确定各个使用时间对应的部件失效率；根据各个使用时间对应的部件失效率确定部件的失效率曲线。本发明利用历史使用数据确定部件的失效率，进而建立部件的失效率曲线，由于采用的数据为现场的实际数据，可准确地预估出部件全寿命周期内的失效率，可为风力发电机组的升级换代提供设计选型指导。

技术领域

本发明涉及风力发电机组领域，更具体地讲，涉及一种风力发电机组的部件的失效率曲线的确定方法和设备。

背景技术

失效率是评估产品是否可靠的一个重要指标，目前有三种确定失效率的方法：1、实验统计法，使用大量的试验样品进行实际应力测试，并统计测试结果进行评估；2、软件分析法，输入仿真产品使用状况的操作参数，输出软件运算结果；3、基本预估计算法，由工程人员根据以往经验或参考相关规范，对产品失效率进行推算。

以上三种方法均不适用于风力发电机组。例如，方法1需要花费的成本较大，且验证时间较长，又因为风力发电机组是由机、电、液组合而成的复杂系统，不同子系统工况、应力都不相同，所以试验效果也并不理想；方法2运用软件分析，需购买经授权的软件程序，但针对风电行业特殊工况而开发的专业软件目前仍是空白，若采用其他行业成熟软件，采购与维护成本高外，分析效果也并不完全适用；方法3主要依据工程人员经验以及相关标准规范，推算出的结果较为粗糙。

综上所述，现有的失效率的确定方法均不适用于风电行业，采用现有的方法来预测风力发电机组的部件的失效率时，准确率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电机组的部件的失效率曲线的确定方法和设备，以解决现有的预测方法准确率较低的问题。

本发明的一方面提供一种风力发电机组的部件的失效率曲线的确定方法，包括：接收部件的筛选条件，其中，所述筛选条件包括以下至少一个：部件所在的风力发电机组所属的机型、部件所在的风力发电机组中的系统的类型和部件所在的风力发电机组所在的区域，获取符合筛选条件的部件的历史使用数据；根据获取的历史使用数据确定各个使用时间对应的部件失效率；根据各个使用时间对应的部件失效率确定部件的失效率曲线，其中，所述失效率曲线指示部件的失效率随部件的使用时间变化的曲线；其中，通过以下步骤确定任意一个使用时间对应的部件失效率：根据历史使用数据，确定在所述任意一个使用时间内失效的第一部件的第一数量以及未失效的第二部件的第二数量，将所述第一数量除以第二数量，再除以所述任意一个使用时间的时间长度，得到的商作为所述任意一个使用时间对应的部件失效率；其中，根据历史使用数据，确定在所述任意一个使用时间内未失效的第二部件的第二数量的步骤包括：根据历史使用数据确定各个第一风场所包括的部件的数量的总和，其中，第一风场为第一部件所在的风场；根据历史使用数据确定各个第二风场所包括的部件的数量的总和，其中，第二风场为在所述任意一个使用时间内未出现部件失效的风场；将各个第一风场包括的部件的数量的总和与各个第二风场包括的部件的数量的总和之和，减去所述第一数量，得到所述第二数量。

可选地，根据各个使用时间对应的部件失效率确定部件的失效率曲线的步骤包括：使用多个预定的拟合函数，分别对各个使用时间以及与其对应的部件失效率进行曲线拟合得到多个拟合曲线，将拟合度最高的拟合曲线作为部件的失效率曲线。

可选地，所述历史使用数据包括部件的投运时间点、失效部件的换下时间点，根据历史使用数据，确定在所述任意一个使用时间内失效的第一部件的第一数量的步骤包括：将使用时间小于或等于所述任意一个使用时间的失效部件的数量确定为所述第一数量，其中，失效部件的使用时间为失效部件的换下时间点与失效部件的投运时间点之差。