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龙图腾网恭喜中国电力科学研究院有限公司;国家电网有限公司申请的专利一种风电机组在环仿真系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114169197B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111438163.4，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种风电机组在环仿真系统及方法是由秦世耀;贾海坤;王瑞明;薛扬;付德义;张利;孙勇;王安庆;王文卓;龚利策;赵娜设计研发完成，并于2021-11-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种风电机组在环仿真系统及方法在说明书摘要公布了：本发明涉及风力发电机组试验检测技术领域，具体提供了一种风电机组在环仿真系统及方法，包括：前处理模块和载荷仿真与机舱在线测试模块；所述前处理模块，用于模拟风电机组的环境基础参数；所述载荷仿真与机舱在线测试模块，用于基于所述环境基础参数模拟风电机组的动力学响应参数。本发明提供的技术方案实现了风电机组从最初设计、到试验、到最终结果分析的一体化评估。

本发明授权一种风电机组在环仿真系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种风电机组在环仿真系统，其特征在于，所述系统包括：前处理模块和载荷仿真与机舱在线测试模块；所述前处理模块，用于模拟风电机组的环境基础参数；所述载荷仿真与机舱在线测试模块，用于基于所述环境基础参数模拟风电机组的动力学响应参数；所述前处理模块包括：生风模块、翼型模块、叶轮与机舱模块、结构模块、模态计算模块和海况模块；所述生风模块，用于模拟生成风电机组轮毂高度处的风速矢量，并输入到气动载荷模块；所述翼型模块，用于采用叶素理论，基于风电机组叶片长度方向的翼型参数生成叶素气动参数，并输入到气动载荷模块，其中，所述叶素气动参数包括升力、阻力系数、弦长和攻角；所述叶轮与机舱模块，用于将风电机组的机舱和叶轮整体等效为1个质点，以偏航轴承为原点获取该质点的六自由度的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵，并将该质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵输入到机舱动力学模块；所述结构模块，用于搭建风电机组的叶轮和支撑结构的有限元的动力学模型，获取叶轮和支撑结构的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵，并将叶轮的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵输入到叶轮动力学模块，支撑结构的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵输入到支撑结构动力学模块；所述模态计算模块，用于基于叶轮和支撑结构的有限元的动力学模型对叶轮和支撑结构进行模态分析；所述海况模块，用于模拟生成风电机组支撑结构水下部分的流速矢量场，并输出到水动力计算模块；所述载荷仿真与机舱在线测试模块包括：气动载荷模块、水动力计算模块、叶轮动力学模块、机舱动力学模块、支撑结构动力学模块和风电机组机舱全尺寸试验装置；所述气动载荷模块，用于基于风速矢量和叶素气动参数，使用叶素理论计算每只叶片每个叶素的气动载荷，将叶素的气动载荷进行空间坐标变换后在叶轮坐标系上进行集成，得到叶轮整体六自由度等效载荷向量，并将所述六自由度等效载荷向量输出到叶轮动力学模块；所述水动力计算模块，用于基于流速矢量场计算风电机组支撑结构的水下构件的载荷分布力；所述叶轮动力学模块，用于基于所述叶轮的质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵以及所述六自由度等效载荷向量，采用求解算法分析叶轮整体、轮毂及叶片各截面在叶轮坐标系中的动力学响应；所述机舱动力学模块，用于基于所述质点的六自由度的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵和测试样机输出的磁阻扭矩和五自由度非扭载荷向量组成的动力学方程采用求解算法分析机舱整体平动和转动的动力学响应；所述支撑结构动力学模块，用于基于所述支撑结构的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵、支撑结构顶端的载荷、风电机组支撑结构的水下构件的载荷分布力采用求解算法分析支撑结构各个节点的动力学响应；所述风电机组机舱全尺寸试验装置由依次连接的电动机、扭矩限制器、联轴器、加载装置、适配器和测试样机组成；其中，所述动力学响应包括：位移、速度、加速度以及载荷。

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