(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210604901.6 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 明阳智慧能源集团股份公司 地址 528437 广东省中山市 火炬开发区火 炬路22号 (72)发明人 郭俊凯　韦佳铭　王伟　卢军　 王赢政　瞿沐淋　邓淏元　曹春瑜　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 冯炳辉 (51)Int.Cl. G06F 30/12(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种基于Matlab的Bladed风力机塔架载荷 后处理系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于Matlab的Bladed风 力机塔架载荷后处理系统， 包含： 塔架截面选取 模块， 能够自动读取Bladed的计算结果文件， 将 计算输出塔架截面展示出来， 使用者能够自行选 择需要处理的截面数量； 后处理文件生成模块， 包括极限后处理和疲劳后处理， 自动生成塔架设 计需要载荷的Bla ded后处理PJ文件； 极限载荷提 取模块， 能够根据使用者的选择， 自动提取需要 的极限载荷， 按照标准要求格式输出； 疲劳载荷 提取模块， 能够根据使用者的选择， 自动提取需 要的疲劳载荷， 按照标准要求格式输出。 本发明 将载荷计算后处理过程实现自动化， 能够有效地 解决现有技术存在的问题， 为更多用户提供便 利。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115114687 A 2022.09.27 CN 115114687 A 1.一种基于Matlab的Bladed风力机塔架载荷后处理系统， 其特征在于， 该系统为基于 MATLAB开发的风力机Bladed载荷后处理软件， 包含： 塔架截面选取模块、 后处理文件生成模 块、 极限载荷提取模块和疲劳载荷提取模块； 所述塔架截面选取模块， 能够自动读取Bladed的计算结果文件， 将计算输出塔架截面 展示出来， 使用者能够自行选择需要处 理的截面数量； 所述后处理文件生成模块， 包括极限后处理和疲劳后处理， 自动生成塔架设计需要载 荷的Bladed后处 理PJ文件； 所述极限载荷提取模块， 能够根据使用者的选择， 自动提取需要的极限载荷， 按照标准 要求格式输出； 所述疲劳载荷提取模块， 能够根据使用者的选择， 自动提取需要的疲劳载荷， 按照标准 要求格式输出。 2.根据权利要求1所述的一种基于Matlab的Bladed风力机塔架载荷后处理系统， 其特 征在于， 所述后处理文件生 成模块自动生 成塔架设计需要 载荷的Bladed后处理PJ文件流程 如下： 根据载荷计算标准IEC61400 ‑1进行工况定义， 生成具有明确参数定义的计算工况表， 针对工况表进行相关计算； 通过工况表完成后处理系统需要的输入参数表， 具体参数包括 工况对应安全系数、 疲劳工况1年时间分布、 使用寿命、 疲劳载荷等效循环次数、 钢混合塔筒 的混凝土段和钢段的分界截面高度、 工况计算结果的存储路径和后处理PJ文件的存储路 径； 程序读取输入参数表的信息， 将其展示在对应的GUI界面， 同时GUI界面支持对应参数 的修改， 如果输入参数不完整， 程序会自动产生错误提示； 在塔架截面选取模块界面默认全 选所有Bladed计算工况已输出截面， 同时GUI界面支持使用者根据需要选取需要处理的塔 架截面， 通过调整使用寿命和钢混合塔筒的混凝土段和钢段的分界截面高度设置， 完成塔 架类型选择， 如果分界截面高度等于0， 塔架为钢塔或全混凝土塔架， 如果分界截面高度不 等于0， 塔架 为钢混合塔筒， 小于 分界截面高度为混凝土段， 大于 分界截面高度为钢段； 选择 截面完成后使用者能够自行勾选需要处 理的载荷类型； 后处理文件生成选项包括极限后处理和疲劳后处理； 所述极限后处理包括SF、 SF_1.0、 SF_N、 dlc1.2工况和dlc6.4工况； 其中， SF代表输入参数表定义对应安全系数的极限工况； SF_1.0代表输入参数表定义对应安全系数的极限工况， 安全系数取1.0； SF_N代表输入参数 表定义对应安全系数N的极限工况,安全系数取1.0； 在生成dlc1.2后处理文件时， 只需要勾 选对应复选框， 在生 成dlc1.2和dlc6.4组合后处理文件时， 需要同时勾选， 安全系数取1.0； 所述疲劳后处理包括雨流、 LDD和等效均值； 其中， 雨流代表Bladed中雨流计数， 计算等效疲 劳载荷， 按照输入参数表程序自动完成疲劳工况1年时间分布、 使用寿命， 载荷区间为 128bins填写， m值为3 ‑12； LDD代表载荷持续分布， 按照输入参数表程序自动完成疲劳工况1 年时间分布、 使用寿命， 载荷区间为50bins填写； 等效均值代表疲劳载荷等效平均值， 按照 输入参数表程序自动完成疲劳工况1年时间分布、 使用寿命填写； 根据疲劳工况1年时间和次数分布以及使用寿命， 使用者按照自身需求勾选生成后处 理生成框， 点击生成按钮程序生成后处理文件； 其中， 当钢混合塔筒的钢段和混凝土段使用 寿命不同， 能够对应修改寿命参数；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115114687 A 2在后处理文件生成过程中， 程序自动遍历工况计算结果的存储路径， 通过读取$PJ文 件、 塔架载荷储存文件％25、 $25文件， 按照Bladed后处理要求格式生成对应的后处理PJ文 件， 存放到指定后处 理路径。 3.根据权利要求2所述的一种基于Matlab的Bladed风力机塔架载荷后处理系统， 其特 征在于， 当选择了输入参数表， 程序会自动读取表格中数据， 自动填写展示时序RUN目录、 后 处理文件pj输出 目录、 塔架截面显示模块下Bladed计算工况已输出塔架截面， 以及疲劳载 荷需要的参数会展示在疲劳载荷提取模块下； 输出载荷表路径和Markov/LDD输出路径， 指 定后处理结果文件的储存路径； 除塔架截面外， 以上参数和路径均能够在后处理系统界面 上直接修改。 4.根据权利要求2所述的一种基于Matlab的Bladed风力机塔架载荷后处理系统， 其特 征在于， 当程序在执行过程中产生错误， 程序会产生对应错误提示， 当程序在执行时发现没 有输入参数表， 会提示 “请确认‘输入参数表 ’文件是否输入或者是否存在 ”； 类似的错误提 示包括： 请确认 ‘输入参数表 ’文件是否输入或者是否存在、 请确认 ‘时序RUN目录 ’是否输入 或者是否存在、 请确认 ‘输出目录 ’是否输入或者是否存在、 时序RUN目录中未发现％25文 件、 请检查确认 ‘循环次数 ’参数、 请检查确认 ‘寿命’参数、 请检查确认 ‘分界截面高度 ’参 数。 5.根据权利要求1所述的一种基于Matlab的Bladed风力机塔架载荷后处理系统， 其特 征在于， 所述极限载荷提取模块的极限载荷提取流 程如下： 选择输入参数表和载荷表输出路径， 按照使用者勾选程序会自动遍历Bladed计算完成 的后处理结果， 即对应的$MX文件， 将结果保存到已经完成格式预定义的Excel模板文件中。 6.根据权利要求1所述的一种基于Matlab的Bladed风力机塔架载荷后处理系统， 其特 征在于， 所述 疲劳载荷提取模块的疲劳载荷提取流 程如下： 选择输入参数表和载荷表输出路径， 按照使用者勾选程序会自动遍历Bladed计算完成 的后处理结果， 包括雨流结果、 Markov矩阵数据、 LDD结果、 超越概率和等效均值结果， 将结 果保存到已经完成格式预定义的Excel模板文件中； 其中， 雨流结果存储在Bladed雨流计数 后处理文件$020 ‑$025中， 通过Matlab中数据读取函数fread直接读取， 进行数据编辑保存 到已经完成格式预定义的Excel模板文件中； Mar kov矩阵数据存放在雨流计数后处理文件$ 001‑$006中， 后处理方式为： 通过Matlab中数据读取函数fread直接读取， 将载荷区间按照 从小到大等分128bins， 第一列为载荷均值， 第一行为载荷幅值， 统计对应均值幅值范围内 载荷出现次数为128*128矩阵， 进 行数据编辑保存到已经完成格式预定义的Excel模板文件 中； LDD结果存储在Bladed概率密度后处理文件$001 ‑$006中， 通过Matlab中数据读取函数 fread直接读取， 记录每个载荷bin出现 的时间， 进行数据编辑保存到已经完成格式预定义 的Excel模板文件中； 超越概率是读取LDD结果， 后处理方式为： 通过Matlab计算每个载荷 bin出现的时间占总时间的概率， 对每个bin的载荷取正， 按照从小到大排列进 行概率累加， 当概率达到要求值时， 取出对应载荷， 即为对应超越概率下的对应载荷， 进行数据编辑保存 到已经完成格式预定义的Excel模板文件中； 等效均值结果存储在Bladed基本统计后处理 文件$010中， 通过Matlab中数据读取函数fread直接读取， 进行数据编辑保存到已经完成格 式预定义的Excel模板文件中。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115114687 A 3