风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法及装置与流程

1.本公开涉及风力发电领域，更具体地，涉及一种风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法及装置。


背景技术：

2.随着风电行业、特别是海上风电的发展，对风力发电机组的容量要求越来越高，与之相适应地，对风力发电机组的主轴承的性能也提出了越来越高的要求。
3.对于风力发电机组的主轴承而言，在设计主轴承、测试主轴承或监控主轴承的运行时，转速是滑动主轴承油膜能否建立的关键因素。然而，在现有的主轴承设计、测试或监控方案中，无明确的转速确定方案来指导主轴承的仿真设计、测试或监控。


技术实现要素：

4.鉴于相关技术中缺少主轴承的预定转速的确定方案的问题，本公开提供一种风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法及装置。
5.本公开的第一方面提供一种风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法，获取风力发电机组的主轴承的转速数据；基于所述转速数据，确定所述转速数据的转速概率分布，所述转速概率分布表示所述主轴承所运行的不同转速出现的概率大小；基于所述转速概率分布，确定所述主轴承的预定转速。
6.可选地，基于所述转速数据，确定所述转速数据的转速概率分布的步骤包括：按照所述转速的大小，将所述转速数据划分为多个转速数据集合；根据划分到每个转速数据集合中的转速数据以及转速数据的数量，确定所述转速概率分布。
7.可选地，通过以下方式确定所述转速概率分布：确定划分到每个转速数据集合中的转速数据的转速的参数代表；针对每个转速数据集合，将该转速数据集合中的转速数据的数量作为该转速数据集合的参数代表的概率权重，所述概率权重表示参数代表出现的可能性大小；将所有转速数据集合的参数代表与概率权重的对应关系，确定为所述转速概率分布。
8.可选地，按照所述转速的大小，将所述转速数据划分为多个转速数据集合的步骤包括：根据所述转速数据中的最大转速、最小转速以及预定的集合数量，确定用于划分所述多个转速数据集合的划分步长；按照所述划分步长，将所述转速数据划分为所述集合数量的转速数据集合。
9.可选地，所述参数代表为转速数据集合中的转速的中心值，所述中心值通过所述划分步长和所述最小转速来确定或者通过所述划分步长和所述最大转速来确定。
10.可选地，基于所述转速概率分布，确定所述主轴承的预定转速的步骤包括：基于所述转速概率分布，将在所述转速概率分布中的最大概率值所对应的转速确定为所述主轴承的预定转速。
11.可选地，基于所述转速概率分布，确定所述主轴承的预定转速的步骤包括：确定在
所述转速概率分布中，概率值大于或等于第一阈值或者概率值的上升梯度和下降梯度均大于或等于第二阈值的位置所对应的一个或多个候选转速；将所述一个或多个候选转速中最小的候选转速确定为所述主轴承的预定转速。
12.可选地，基于所述转速概率分布，确定所述主轴承的预定转速的步骤包括：确定在所述转速概率分布中，概率值大于或等于第三阈值或者概率值的上升梯度和下降梯度均大于或等于第四阈值的位置所对应的一个或多个转速，将所述一个或多个转速确定为所述主轴承的预定转速。
13.可选地，所述转速数据为所述风力发电机组在所有工况下的转速数据，所述主轴承为所述风力发电机组的靠近轮毂侧设置的主轴承或远离轮毂侧设置的主轴承。
14.可选地，确定的所述预定转速被用于如下的一者或多者：在设计阶段，基于所述预定转速，设计主轴承；在测试阶段，对被测试主轴承加载所述预定转速，以对所述被测试主轴承进行测试；在监控运行阶段，采集安装在风力发电机组中的被监控主轴承的转速，在所采集的数据超过所述预定转速的情况下进行报警。
15.可选地，所述预定转速确定方法还包括：基于所确定的预定转速，确定与所述风力发电机组的主轴承相关的油膜厚度和油膜压力的数据。
16.本公开的第二方面提供一种风力发电机组的主轴承的预定转速确定装置，所述预定转速确定装置包括：获取单元，被配置为获取风力发电机组的主轴承的转速数据；第一确定单元，被配置为基于所述转速数据，确定所述转速数据的转速概率分布，所述转速概率分布表示所述主轴承所运行的不同转速出现的概率大小；第二确定单元，被配置为基于所述转速概率分布，确定所述主轴承的预定转速。
17.本公开的第三方面提供一种计算机可读存储介质，当所述计算机可读存储介质中的指令被至少一个处理器运行时，促使所述至少一个处理器执行如本公开所述的风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法。
18.本公开的第四方面提供一种计算机设备，其包括：至少一个处理器；至少一个存储计算机可执行指令的存储器，其中，所述计算机可执行指令在被所述至少一个处理器运行时，促使所述至少一个处理器执行如本公开所述的风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法。
19.根据本公开的风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法及装置，可以通过基于转速概率的统计方法，解决了主轴承的预定转速选择的问题，能够准确确定预定转速，从而指导主轴承的仿真设计，还能够在主轴承测试过程中或在主轴承的运行监控过程中提供指导性的数据，以提高测试准确性和运行监控的响应速度，改善主轴承的可靠性，确保主轴承的运行性能。
附图说明
20.图1是示出根据本公开的示例性实施例的风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法的示意性流程图。
21.图2是示出根据本公开的示例性实施例的风力发电机组的主轴承的转速的时序分布的示意图。
22.图3是示出根据本公开的示例性实施例的主轴承的预定转速确定方法中确定转速
概率分布的步骤的一示例的示意性流程图。
23.图4是示出根据本公开的示例性实施例的主轴承的预定转速确定方法中确定转速概率分布的步骤的另一示例的示意性流程图。
24.图5是示出根据本公开的示例性实施例的风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法中的转速概率分布的一示例的示意图。
25.图6a和图6b是示出根据本公开的示例性实施例的风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法中确定最小油膜厚度的示意图。
26.图7是示出根据本公开的示例性实施例的风力发电机组的主轴承的预定转速确定装置的示意性框图。
具体实施方式
27.提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本技术的公开之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如，在此描述的操作的顺序仅是示例，并且不限于在此阐述的那些顺序，而是除了必须以特定的顺序发生的操作之外，可如在理解本技术的公开之后将是清楚的那样被改变。此外，为了更加清楚和简明，本领域已知的特征的描述可被省略。
28.在此描述的特征可以以不同的形式来实现，而不应被解释为限于在此描述的示例。相反，已提供在此描述的示例，以仅示出实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式，所述许多可行方式在理解本技术的公开之后将是清楚的。
29.如在此使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项中的任何一个以及任何两个或更多个的任何组合。
30.尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不应被这些术语所限制。相反，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分进行区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
31.在说明书中，当元件(诸如，层、区域或基底)被描述为“在”另一元件上、“连接到”或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件上、直接“连接到”或“结合到”另一元件，或者可存在介于其间的一个或多个其他元件。相反，当元件被描述为“直接在”另一元件上、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于其间的其他元件。
32.在此使用的术语仅用于描述各种示例，并不将用于限制公开。除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式也意在包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”说明存在叙述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
33.除非另有定义，否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与由本公开所属领域的普通技术人员在理解本公开之后通常理解的含义相同的含义。除非在此明确地如此定义，否则术语(诸如，在通用词典中定义的术语)应被解释为具有与它们在相关领域的上下文和本公开中的含义一致的含义，并且不应被理想化或过于形式化地解释。
34.此外，在示例的描述中，当认为公知的相关结构或功能的详细描述将引起对本公
开的模糊解释时，将省略这样的详细描述。
35.随着风力发电机组的容量要求越来越高，对风力发电机组的主轴承的承载能力也提出了越来越高的要求。对于滚动轴承而言，在采用滚动轴承作为风力发电机组的主轴承的情况下，一方面，大尺寸滚动轴承的加工逼近轴承加工的极限，导致主轴承的生产和供应资源非常有限；另一方面，大尺寸的滚动轴承也同时面临设计生产经验不足，测试验证困难等技术难题，因此，与不断增大尺寸而带来各种各样问题的滚动轴承相比，采用滑动轴承作为风力发电机组的主轴承具有承载能力强、维护性好等优势。
36.具体来说，在风力发电机组的应用中，滑动轴承与滚动轴承相比具有以下优势：第一，滑动轴承可以突破滚动轴承最大直径的限制，这是因为滑动轴承的加工可以分块，所以基本不受加工限制；第二，滑动轴承寿命长，设计正确的滑动轴承的寿命可以达到50年，甚至更长，这非常符合风力发电机组长寿命的服役要求；第三，滑动轴承安装拆卸方便，风力发电机组中的滑动轴承多为可倾轴瓦设计，分体安装和拆卸，可以实现不下塔的维护和更换，这对风力发电机组的维护和维修带来了很大的方便；第四，在大兆瓦的主轴系方案中，滑动主轴承的成本优势明显。
37.在风力发电机组的滑动主轴承设计、测试和运行监控中，转速都是滑动主轴承油膜能否建立的关键因素。具体来说，在转速较高情况下，更易建立油膜，这也是主轴承仿真设计、测试和运行监控中所需的参考值；在转速较低情况下，不易或不能建立油膜，从而使得轴承与主轴间出现干摩擦或混合摩擦状态，影响轴承的使用，因此，转速也是轴承摩擦材料试验所需的参考值。
38.然而，在现有的主轴承设计、测试和运行监控方案中，无明确的转速确定方案来指导主轴承的仿真设计、试验测试和运行监控，这使得主轴承在投入使用后可能出现由于转速不适配而导致的轴承性能较低、运行过程中难以及时预警维护等问题。
39.鉴于此，本公开的示例性实施例提供一种风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法及装置，以通过基于转速概率的统计方法，解决了相关技术中仿真分析和试验分析转速选择的问题，从而指导主轴承的仿真设计、测试和运行监控，改善主轴承的可靠性，确保主轴承的运行性能。
40.根据本公开的第一方面，提供一种风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法，这里，根据本公开的风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法可以应用于风力发电机组的靠近轮毂侧设置的主轴承，也可以应用于风力发电机组的远离轮毂侧设置的主轴承。此外，本文所述的风力发电机组可以直驱发电机组，也可以是中速永磁发电机组。
41.如图1所示，该预定转速确定方法包括以下步骤：
42.在步骤s10，可以获取风力发电机组的主轴承的转速数据。
43.在该步骤中，主轴承的转速数据可以是在风力发电机组使用的预定时间段内主轴承所运行的转速数据。例如，可以获取与待设计、测试或监控的主轴承同类型的主轴承在风力发电机组的服役周期内所受到的转速的历史数据。
44.此外，主轴承的转速数据可以是在风力发电机组所有工况下的转速数据，例如，可以是在风力发电机组所有工况下的转速数据的叠加，以使得后续确定的预定转速的相关数据可以适用于主轴承在风力发电机组所有工况下的运行。这里，预定转速可以是在主轴承设计过程中的设计转速，但是其不限于此，其也可以是在测试阶段用于测试主轴承的测试
转速，也可以是在监控运行阶段用于作为监控参考的标准值的转速。
45.作为示例，可以通过诸如传感器的转速采集装置直接采集风力发电机组的主轴承在运行中的转速。如图2所示，可以获取风力发电机组的主轴承在运行中的转速的时序分布，作为示例，横坐标为时间，其单位为秒(s)；纵坐标为转速，其单位为每分钟转数(rpm)。
46.在步骤s20，可以基于转速数据，确定转速数据的转速概率分布。
47.在该步骤中，转速概率分布可以表示主轴承在运行中不同转速出现的概率大小。
48.具体来说，如图3所示，确定转速数据的转速概率分布的步骤可以包括：
49.在步骤s21，可以按照转速的大小，将转速数据划分为多个转速数据集合。
50.作为示例，可以根据转速数据中的最大转速、最小转速以及预定的集合数量，确定用于划分多个转速数据集合的划分步长；按照划分步长，将转速数据划分为集合数量的转速数据集合。
51.作为示例，可以按照转速的大小将转速数据进行分仓处理。具体来说，可以从获取到的所有转速数据中确定待设计、测试和监控的主轴承所运行的最大转速n
max
和最小转速n
min
，这里，“所有转速数据”指的是包括在数据周期内在所有工况下的转速数据。
52.如此，可以基于最大转速n
max
和最小转速n
min
，结合预定的集合数量，确定用于转速数据分仓的划分步长，这里，划分步长可以认为是每个数据仓的宽度。划分步长可以通过下面的表达式(1)：
[0053][0054]
其中，nstep表示划分步长，m表示集合数量。这里，转速和划分步长的单位例如可以是每分钟转数(rpm)。
[0055]
这里，集合数量可以是根据实际需求任意指定的，其中，在集合数量越大的情况下，最终的预定转速的计算精度越高；在集合数量越小的情况下，最终的预定转速确定的计算速度越快，这里，可以将集合数量设置为在[64,100]的范围内，以能够平衡计算精度与计算速度，更适用于实际应用。
[0056]
在步骤s22，可以根据划分到每个转速数据集合中的转速数据以及转速数据的数量，确定转速概率分布。
[0057]
如图4所示，可以通过以下方式确定转速概率分布：
[0058]
在步骤s221，可以确定划分到每个转速数据集合中的转速数据的转速的参数代表。
[0059]
作为示例，参数代表为转速数据集合中的转速的中心值，中心值可以通过划分步长和最小转速来确定，或者可以通过划分步长和最大转速来确定。
[0060]
然而，本公开的示例性实施例不限于此，参数代表也可以是转速数据集合中的转速的其他统计值，只要参数代表可以用于表征单个转速数据集合中的转速数据的转速大小即可。在确定参数代表后，可以用该参数代表来表示整个转速数据集合的转速，而无需统计该转速数据集合中出现的每个转速。如此，通过对转速数据分仓得到转速数据集合以及选取转速数据集合的参数代表，可以在确保计算精度的同时大大提高计算速度。
[0061]
以上面的表达式(1)所述的示例为例，转速的中心值可以表示为：
[0062]
[n
min
,n
min
+nstep,n
min
+2
×
nstep,n
min
+(i-1)
×
nstep,......,n
max
]，或者，
[0063]
[n
min
,......,n
max-(i-1)
×
nstep,n
max-2
×
nstep,n
max-nstep,n
max
]，
[0064]
其中，i＝1,2,3,......,m。如此，每个转速数据集合中的转速的覆盖范围可以表示为：
[0065]
[-nstep/2+n
min
+(i-1)
×
nstep,nstep/2+n
min
+(i-1)
×
nstep]，或者，
[0066]
[-nstep/2+n
max-(i-1)
×
nstep,nstep/2+n
max-(i-1)
×
nstep]。
[0067]
如此，可以将连续的转速的时序分布转换为可统计的转速分布。
[0068]
在步骤s222，可以针对每个转速数据集合，将该转速数据集合中的转速数据的数量作为该转速数据集合的参数代表的概率权重。
[0069]
这里，概率权重表示参数代表出现的可能性大小。根据本公开的示例性实施例，可以根据每个转速数据集合中的转速数据的数量作为该转速数据集合的参数代表出现的可能性大小来确定转速概率分布。
[0070]
在步骤s223，可以将所有转速数据集合的参数代表与概率权重的对应关系，确定为转速概率分布。
[0071]
具体来说，可以确定每个转速数据集合的参数代表的概率权重大小，并基于参数代表与概率权重的映射对应关系来拟合绘制出转速概率分布曲线。
[0072]
这里，转速概率分布例如可以通过概率曲线的形式来表示，以直观地体现转速与其出现概率的对应关系。
[0073]
例如，图5示出了根据本公开的示例性实施例的转速值的转速概率分布的示例性示意图，其中，横坐标为转速值，其单位例如可以为每分钟转数；纵坐标为概率权重的大小，其可以为无量纲的值，其可以表示在统计周期(例如，风力发电机组的服役周期)内转速发生的次数。
[0074]
在步骤s30，可以基于转速概率分布，确定主轴承的预定转速。
[0075]
在该步骤中，可以根据转速概率分布中体现的不同转速出现的概率，确定预定转速。
[0076]
在一示例中，可以将在转速概率分布中的最大概率值所对应的转速确定为主轴承的预定转速。
[0077]
具体来说，以图5所示的转速概率分布为例，可以将转速概率分布中的最大概率值所对应的转速n1作为预定转速。
[0078]
在另一示例中，可以确定在转速概率分布中，概率值大于或等于第一阈值或者概率值的上升梯度和下降梯度均大于或等于第二阈值的位置所对应的一个或多个候选转速；将该一个或多个候选转速中最小的候选转速确定为主轴承的预定转速。
[0079]
这里，第一阈值和第二阈值可以根据实际需要或者经验法来设定。
[0080]
仍以图5所示的转速概率分布为例，在转速概率分布中，存在两个尖峰，这两个尖峰所对应的概率值均大于或等于第一阈值，并且概率值的上升梯度和下降梯度均大于或等于第二阈值，这两个尖峰所对应的候选转速分别为转速n1和转速n2，说明这两个转速段在整个服役周期内占比最大，因此可以考虑转速n1和转速n2为仿真设计、测试和监控过程中的候选转速参考值。
[0081]
这里，考虑到滑动轴承的特性，转速越大越有利于轴承性能，因此，在设计、测试和监控中可以选取较小的转速n1作为参考值，小于转速n1的转速区间需重点布置相关的试验
来验证材料的耐磨特性，以确保主轴承的性能可靠性和稳定性。
[0082]
在该示例中，将概率值与概率值的上升梯度和下降梯度同时作为选择预定转速的标准，可以从转速概率分布中寻找到特殊的转速点(例如，图5中的转速n1和转速n2)，如此，可以更准确、全面地反映出不同转速在主轴承运行过程中的特性，确定出对主轴承更有用、更关键的转速。
[0083]
在再一示例中，可以确定在转速概率分布中，概率值大于或等于第三阈值或者概率值的上升梯度和下降梯度均大于或等于第四阈值的位置所对应的一个或多个转速，将该一个或多个转速确定为主轴承的预定转速。
[0084]
在该示例中，第三阈值和第四阈值也可以根据实际需要或者经验法来设定。
[0085]
在该示例中，最终确定的预定转速可以为一个或多个，当预定转速为多个时，可以分别针对每个预定转速布置相关的试验来验证材料的耐磨特性。如此，可以对在转速概率分布中所有出现概率尖峰的转速点，进行针对性地验证，以更全方位地确保主轴承的可靠性。
[0086]
可选地，第三阈值可以小于上面所述的第一阈值，第四阈值可以小于上面所述的第二阈值，与上面描述的采用第一阈值和第二阈值确定候选转速进而确定单一预定转速的示例相比，在该示例中，由于可以确定得到一个或多个预定转速，因此允许考虑到更多的转速，提高主轴承设计、测试和监控的可靠性。
[0087]
需要说明的是，上述基于转速概率分布确定预定转速的示例可以单独或结合使用，例如，可以将根据每个示例的方式确定的预定转速均作为最终的预定转速来指导仿真设计、测试和运行监控。
[0088]
上面详细描述了确定预定转速的过程，由于预定转速对于滑动轴承的设计、测试和运行监控尤为重要，因此，根据本公开的示例性实施例的预定转速确定方法还可以包括：基于所确定的预定转速，确定与风力发电机组的主轴承相关的油膜厚度和油膜压力的数据。
[0089]
例如，可以利用电流体动力学(elastic-hydrodynamic，ehd)计算得到主轴承的最小油膜厚度和最大油膜压力两个关键指标。
[0090]
作为示例，图6a和图6b示出了根据本公开的示例性实施例的风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法中确定最小油膜厚度的示意图。
[0091]
润滑油填充在轴颈11和轴瓦12之间，如图6a所示，在润滑油的油膜压力小于轴承的表面耐磨层的许用压力的前提下，若油膜厚度h大于或等于形成完全润滑状态的许用值，则表示可以形成完全润滑。
[0092]
然而，如图6b所示，若油膜厚度h小于形成完全润滑状态的许用值，则表示轴颈与轴瓦处于边界润滑或流体润滑状态，此时需要靠轴承表面的耐磨层的耐磨特性来抵抗两者间直接接触产生的摩擦，因此，需要针对每个预定转速布置相关的试验来验证材料的耐磨特性。
[0093]
此外，根据本公开的示例性实施例，确定的预定转速被用于如下的一者或多者：在设计阶段，基于预定转速，设计主轴承；在测试阶段，对被测试主轴承加载所述预定转速，以对所述被测试主轴承进行测试；在监控运行阶段，采集安装在风力发电机组中的被监控主轴承的转速，在所采集的转速超过所述预定转速的情况下进行报警。
[0094]
具体来说，在设计阶段，可以基于根据本公开确定的预定转速，结合给定的载荷相关数据，设计能够适配所确定的预定转速的主轴承。
[0095]
在测试阶段，可以包括试验台测试和样机测试。这里，在试验台测试中，可以使主轴承在根据本公开确定的预定转速下运行，并给定载荷相关数据，监测轴承的油膜温度、压力和流量等信息，并且与设计仿真时对应的油膜温度、压力和流量等进行比对，从而验证仿真时的对应结果；在样机测试中，可以获取根据所确定的预定转速计算的油膜温度和压力信号的标准值，可以在风力发电机组运行过程中实时采集油膜温度和压力等信号，并且进行数据处理分析，确保油膜温度和压力等关键指标不超出上述标准值，从而确定轴承是否通过样机测试。如此，可以基于本公开所确定的预定转速，精确地指导轴承的测试，提高轴承的测试结果的准确性。
[0096]
在监控运行阶段，可以例如通过传感器采集安装在风力发电机组中的被监控主轴承的转速，在所采集的数据超过预定转速的情况下，监控系统可以进行报警，以及时提醒对主轴承进行维护。
[0097]
根据本公开的第二方面，提供一种风力发电机组的主轴承的预定转速确定装置，如图7所示，该预定转速确定装置可以包括获取单元100、第一确定单元200以及第二确定单元300。
[0098]
获取单元100可以被配置为获取风力发电机组的主轴承的转速数据。
[0099]
第一确定单元200可以被配置为基于转速数据，确定转速数据的转速概率分布，转速概率分布表示主轴承所运行的不同转速出现的概率大小。
[0100]
第二确定单元300可以被配置为基于转速概率分布，确定主轴承的预定转速。
[0101]
作为示例，第一确定单元200还可以被配置为：按照转速的大小，将转速数据划分为多个转速数据集合；根据划分到每个转速数据集合中的转速数据以及转速数据的数量，确定转速概率分布。
[0102]
作为示例，第一确定单元200还可以被配置为通过以下方式确定转速概率分布：确定划分到每个转速数据集合中的转速数据的转速的参数代表；针对每个转速数据集合，将该转速数据集合中的转速数据的数量作为该转速数据集合的参数代表的概率权重，概率权重表示参数代表出现的可能性大小；将所有转速数据集合的参数代表与概率权重的对应关系，确定为转速概率分布。
[0103]
作为示例，第一确定单元200还可以被配置为：根据转速数据中的最大转速、最小转速以及预定的集合数量，确定用于划分多个转速数据集合的划分步长；按照划分步长，将转速数据划分为集合数量的转速数据集合。
[0104]
作为示例，参数代表为转速数据集合中的转速的中心值，中心值通过划分步长和最小转速来确定或者通过划分步长和最大转速来确定。
[0105]
作为示例，第二确定单元300还可以被配置为：基于转速概率分布，将在转速概率分布中的最大概率值所对应的转速确定为主轴承的预定转速。
[0106]
作为示例，第二确定单元300还可以被配置为：确定在转速概率分布中，概率值大于或等于第一阈值或者概率值的上升梯度和下降梯度均大于或等于第二阈值的位置所对应的一个或多个候选转速；将一个或多个候选转速中最小的候选转速确定为主轴承的预定转速。
[0107]
作为示例，第二确定单元300还可以被配置为：确定在转速概率分布中，概率值大于或等于第三阈值或者概率值的上升梯度和下降梯度均大于或等于第四阈值的位置所对应的一个或多个转速，将一个或多个转速确定为主轴承的预定转速。
[0108]
作为示例，转速数据为风力发电机组在所有工况下的转速数据，主轴承为风力发电机组的靠近轮毂侧设置的主轴承或远离轮毂侧设置的主轴承。
[0109]
作为示例，确定的所述预定转速被用于如下的一者或多者：在设计阶段，基于所述预定转速，设计主轴承；在测试阶段，对被测试主轴承加载所述预定转速，以对所述被测试主轴承进行测试；在监控运行阶段，采集安装在风力发电机组中的被监控主轴承的转速，在所采集的转速超过所述预定转速的情况下进行报警。
[0110]
作为示例，该预定转速确定装置还可以包括第三确定单元，第三确定单元可以被配置为：基于所确定的预定转速，确定与风力发电机组的主轴承相关的油膜厚度和油膜压力的数据。
[0111]
关于上述实施例中的装置，其中各个单元执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0112]
根据本公开的第三方面，提供一种计算机可读存储介质。当所述计算机可读存储介质中的指令被至少一个处理器运行时，促使所述至少一个处理器执行根据本公开的第一方面所述的风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法。
[0113]
根据本公开的实施例的风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法可被编写为计算机程序并被存储在计算机可读存储介质上。计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器(rom)、随机存取可编程只读存储器(prom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、随机存取存储器(ram)、动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)、闪存、非易失性存储器、cd-rom、cd-r、cd+r、cd-rw、cd+rw、dvd-rom、dvd-r、dvd+r、dvd-rw、dvd+rw、dvd-ram、bd-rom、bd-r、bd-r lth、bd-re、蓝光或光盘存储器、硬盘驱动器(hdd)、固态硬盘(ssd)、卡式存储器(诸如，多媒体卡、安全数字(sd)卡或极速数字(xd)卡)、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘以及任何其他装置，所述任何其他装置被配置为以非暂时性方式存储计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构并将所述计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构提供给处理器或计算机使得处理器或计算机能执行所述计算机程序。在一个示例中，计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机系统上，使得计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构通过一个或多个处理器或计算机以分布式方式存储、访问和执行。
[0114]
根据本公开的第四方面，提供一种计算机设备。计算机设备包括：至少一个处理器；至少一个存储计算机可执行指令的存储器，其中，所述计算机可执行指令在被所述至少一个处理器运行时，促使所述至少一个处理器执行根据本公开的第一方面所述的风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法。
[0115]
作为示例，计算机设备可以是pc计算机、平板装置、个人数字助理、智能手机、或其他能够执行上述指令集合的装置。这里，计算机设备并非必须是单个的电子设备，还可以是任何能够单独或联合执行上述指令(或指令集)的装置或电路的集合体。计算机设备还可以是集成控制系统或系统管理器的一部分，或者可被配置为与本地或远程(例如，经由无线传
输)以接口互联的便携式电子设备。
[0116]
在计算机设备中，处理器可以包括中央处理器(cpu)、图形处理器(gpu)、可编程逻辑装置、专用处理器系统、微控制器或微处理器。作为示例而非限制，处理器还可包括模拟处理器、数字处理器、微处理器、多核处理器、处理器阵列、网络处理器等。
[0117]
处理器可运行存储在存储器中的指令或代码，其中，存储器还可以存储数据。指令和数据还可经由网络接口装置而通过网络被发送和接收，其中，网络接口装置可采用任何已知的传输协议。
[0118]
存储器可与处理器集成为一体，例如，将ram或闪存布置在集成电路微处理器等之内。此外，存储器可包括独立的装置，诸如，外部盘驱动、存储阵列或任何数据库系统可使用的其他存储装置。存储器和处理器可在操作上进行耦合，或者可例如通过i/o端口、网络连接等互相通信，使得处理器101能够读取存储在存储器中的文件。
[0119]
此外，计算机设备还可包括视频显示器(诸如，液晶显示器)和用户交互接口(诸如，键盘、鼠标、触摸输入装置等)。计算机设备的所有组件可经由总线和/或网络而彼此连接。
[0120]
以上对本公开的具体实施方式进行了详细描述，虽然已表示和描述了一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本公开的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行修改和变型，这些修改和变型也应在本公开的权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法，其特征在于，所述预定转速确定方法包括：获取风力发电机组的主轴承的转速数据；基于所述转速数据，确定所述转速数据的转速概率分布，所述转速概率分布表示所述主轴承所运行的不同转速出现的概率大小；基于所述转速概率分布，确定所述主轴承的预定转速。2.根据权利要求1所述的预定转速确定方法，其特征在于，基于所述转速数据，确定所述转速数据的转速概率分布的步骤包括：按照所述转速的大小，将所述转速数据划分为多个转速数据集合；根据划分到每个转速数据集合中的转速数据以及转速数据的数量，确定所述转速概率分布。3.根据权利要求2所述的预定转速确定方法，其特征在于，通过以下方式确定所述转速概率分布：确定划分到每个转速数据集合中的转速数据的转速的参数代表；针对每个转速数据集合，将该转速数据集合中的转速数据的数量作为该转速数据集合的参数代表的概率权重，所述概率权重表示参数代表出现的可能性大小；将所有转速数据集合的参数代表与概率权重的对应关系，确定为所述转速概率分布。4.根据权利要求3所述的预定转速确定方法，其特征在于，按照所述转速的大小，将所述转速数据划分为多个转速数据集合的步骤包括：根据所述转速数据中的最大转速、最小转速以及预定的集合数量，确定用于划分所述多个转速数据集合的划分步长；按照所述划分步长，将所述转速数据划分为所述集合数量的转速数据集合。5.根据权利要求4所述的预定转速确定方法，其特征在于，所述参数代表为转速数据集合中的转速的中心值，所述中心值通过所述划分步长和所述最小转速来确定或者通过所述划分步长和所述最大转速来确定。6.根据权利要求4所述的预定转速确定方法，其特征在于，基于所述转速概率分布，确定所述主轴承的预定转速的步骤包括：基于所述转速概率分布，将在所述转速概率分布中的最大概率值所对应的转速确定为所述主轴承的预定转速。7.根据权利要求4所述的预定转速确定方法，其特征在于，基于所述转速概率分布，确定所述主轴承的预定转速的步骤包括：确定在所述转速概率分布中，概率值大于或等于第一阈值或者概率值的上升梯度和下降梯度均大于或等于第二阈值的位置所对应的一个或多个候选转速；将所述一个或多个候选转速中最小的候选转速确定为所述主轴承的预定转速。8.根据权利要求4所述的预定转速确定方法，其特征在于，基于所述转速概率分布，确定所述主轴承的预定转速的步骤包括：确定在所述转速概率分布中，概率值大于或等于第三阈值或者概率值的上升梯度和下降梯度均大于或等于第四阈值的位置所对应的一个或多个转速，将所述一个或多个转速确定为所述主轴承的预定转速。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的预定转速确定方法，其特征在于，所述转速数据为所述风力发电机组在所有工况下的转速数据，所述主轴承为所述风力发电机组的靠近轮毂侧设置的主轴承或远离轮毂侧设置的主轴承。10.根据权利要求1所述的预定转速确定方法，其特征在于，确定的所述预定转速被用于如下的一者或多者：在设计阶段，基于所述预定转速，设计主轴承；在测试阶段，对被测试主轴承加载所述预定转速，以对所述被测试主轴承进行测试；在监控运行阶段，采集安装在风力发电机组中的被监控主轴承的转速，在所采集的转速超过所述预定转速的情况下进行报警。11.根据权利要求1所述的预定转速确定方法，其特征在于，所述预定转速确定方法还包括：基于所确定的预定转速，确定与所述风力发电机组的主轴承相关的油膜厚度和油膜压力的数据。12.一种风力发电机组的主轴承的预定转速确定装置，其特征在于，所述预定转速确定装置包括：获取单元，被配置为获取风力发电机组的主轴承的转速数据；第一确定单元，被配置为基于所述转速数据，确定所述转速数据的转速概率分布，所述转速概率分布表示所述主轴承所运行的不同转速出现的概率大小；第二确定单元，被配置为基于所述转速概率分布，确定所述主轴承的预定转速。13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机可读存储介质中的指令被至少一个处理器运行时，促使所述至少一个处理器执行如权利要求1-11中的任一项所述的风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法。14.一种计算机设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；至少一个存储计算机可执行指令的存储器，其中，所述计算机可执行指令在被所述至少一个处理器运行时，促使所述至少一个处理器执行如权利要求1-11中的任一项所述的风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法。

技术总结
本公开提供一种风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法及装置，所述预定转速确定方法包括：获取风力发电机组的主轴承的转速数据；基于所述转速数据，确定所述转速数据的转速概率分布，所述转速概率分布表示所述主轴承所运行的不同转速出现的概率大小；基于所述转速概率分布，确定所述主轴承的预定转速。根据本公开的风力发电机组的主轴承的预定转速确定方法及装置解决了主轴承的转速选择的问题，能够指导主轴承的仿真设计、试验测试和运行监控，改善主轴承的设计、测试和监控的可靠性，确保主轴承的运行性能。保主轴承的运行性能。保主轴承的运行性能。


技术研发人员：楚小超 王忠忠 郑国龙
受保护的技术使用者：北京金风科创风电设备有限公司
技术研发日：2022.03.24
技术公布日：2023/10/7