风电机组的叶片刚度确定方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及风电机组技术领域，特别是涉及一种风电机组的叶片刚度确定方法、装置、设备以及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着风力发电行业技术的发展，风电机组逐渐趋向大型化；随之而来的是风电机组的叶片长度逐渐增加。大型叶片在设计过程中，会对叶片的预弯、扭转等方面进行设定，甚至为了降低载荷还会使用后掠设计，从而获得更轻、更柔的叶片，降低了叶片的气动和结构阻尼。在气动力、弹性力和惯性力的相互作用下，叶片挥舞、摆振和扭转等大尺寸非线性变形相互耦合，导致叶片易发生气弹失稳。
3.为了保证叶片安全运行，传统的方式是通过在叶片内铺设多层改变叶片刚度的材料，并验证不同刚度下的叶片在运行时是否会发生气弹失稳，以此确定叶片合适的刚度。这种确定叶片刚度的方式在一定程度上依赖工程师的个人经验且费时费力，还可能造成叶片刚度的刚度余量大的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种风电机组的叶片刚度确定方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，在一定程度上简化了风电机组中叶片刚度确定难度，并在保证叶片运行稳定性的基础上，避免叶片刚度余量过大的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种风电机组的叶片刚度确定方法，包括：
6.将待设定叶片划分为多段叶片段，并设定m组预设刚度系数；其中，每组所述预设刚度系数中包括每段所述叶片段分别对应的一个预设刚度系数；
7.对所述待设定叶片分别在不同风速中满足每组所述预设刚度系数的条件下的运行过程进行仿真，获得每组所述预设刚度系数的对应的所述待设定叶片的气弹阻尼；
8.在各组所述预设刚度系数中筛选出对应的所述气弹阻尼大于设定阈值的至少一组预设刚度系数；
9.根据筛选后的所述预设刚度系数，确定出对应的适应度最小的一组预设刚度系数作为所述待设定叶片上每段叶片段分别对应的刚度系数，以便根据所述刚度系数确定所述待设定叶片的刚度；其中，每组所述预设刚度系数对应的适应度为每组所述预设刚度系数中各个所述预设刚度系数之和。
10.可选地，根据筛选后的所述预设刚度系数，确定出对应的适应度最小的一组预设刚度系数作为所述待设定叶片上每段叶片段分别对应的刚度系数，包括：
11.对筛选后的多组所述预设刚度系数分别进行适应度运算，确定出筛选后的多组所述预设刚度系数中适应度最小的一组预设刚度系数作为最优刚度系数组；
12.对筛选后的多组所述预设刚度系数进行交叉变异，获得更新后的m组所述预设刚度系数；其中，更新后的m组所述预设刚度系数中包含筛选后的多组所述预设刚度系数；
13.更新后的m组所述预设刚度系数，重新执行对所述待设定叶片分别在不同风速中满足每组所述预设刚度系数的条件下的运行过程进行仿真的步骤，直到获得第一设定数量组的最优刚度系数组；
14.在各组所述最优刚度系数组中选取适应度最小的一组最优刚度系数组，并将适应度最小的一组所述最优刚度系数组中各个预设刚度系数作为所述待设定叶片上每段所述叶片段分别对应的刚度系数。
15.可选地，对筛选后的多组所述预设刚度系数进行交叉变异，包括：
16.将每组中每个所述预设刚度系数和设定最小刚度系数进行差值运算，并将运算结果进行二进制转换，获得每组中每个所述预设刚度系数分别对应的二进制差值；
17.将每段所述叶片段在两组不同的所述预设刚度系数中分别对应的两个不同的二进制差值进行至少一个位置上的数据交换，获得新的两个二进制差值；
18.将新的两个所述二进制差值进行十进制转换后分别和所述设定最小刚度系数进行求和运算，获得每段所述叶片段对应的两个新的预设刚度系数。
19.可选地，在各组所述预设刚度系数中筛选出对应的所述气弹阻尼大于设定阈值的至少一组预设刚度系数，包括：
20.当各组所述预设刚度系数分别对应的所述气弹阻尼均大于所述设定阈值时，则在各组所述预设刚度系数中筛选出适应度最小的第二设定数量组预设刚度系数。
21.可选地，在各组所述预设刚度系数中筛选出对应的所述气弹阻尼大于设定阈值的至少一组预设刚度系数，包括：
22.在各组预设刚度系数中筛选出对应的一阶气弹阻尼和二阶气弹阻尼均大于设定阈值的至少一组所述预设刚度系数。
23.可选地，对所述待设定叶片分别在不同风速中满足每组所述预设刚度系数的条件下的运行过程进行仿真，包括：
24.将每组每个所述预设刚度系数分别和基准刚度进行乘积运算，获得多组叶片刚度；
25.利用bladed仿真软件对所述待设定叶片在不同风速中分别满足每组所述叶片刚度条件下的运行状态进行仿真。
26.一种风电机组的叶片刚度确定装置，包括：
27.系数设定模块，用于将待设定叶片划分为多段叶片段，并设定m组预设刚度系数；其中，每组所述预设刚度系数中包括每段所述叶片段分别对应的一个预设刚度系数；
28.运行仿真模块，用于对所述待设定叶片分别在不同风速中满足每组所述预设刚度系数的条件下的运行过程进行仿真，获得每组所述预设刚度系数的对应的所述待设定叶片的气弹阻尼；
29.系数筛选模块，用于在各组所述预设刚度系数中筛选出对应的所述气弹阻尼大于设定阈值的至少一组预设刚度系数；
30.系数优化模块，用于根据筛选后的所述预设刚度系数，确定出对应的适应度最小的一组预设刚度系数作为所述待设定叶片上每段叶片段分别对应的刚度系数，以便根据所述刚度系数确定所述待设定叶片的刚度；其中，每组所述预设刚度系数对应的适应度为每组所述预设刚度系数中各个所述预设刚度系数之和。
31.可选地，所述系数优化模块包括：
32.第一运算单元，用于对筛选后的多组所述预设刚度系数分别进行适应度运算，确定出筛选后的多组所述预设刚度系数中适应度最小的一组预设刚度系数作为最优刚度系数组；
33.第二运算单元，用于对筛选后的多组所述预设刚度系数进行交叉变异，获得更新后的m组所述预设刚度系数；其中，更新后的m组所述预设刚度系数中包含筛选后的多组所述预设刚度系数；
34.第三运算单元，用于更新后的m组所述预设刚度系数，重新执行对所述待设定叶片分别在不同风速中满足每组所述预设刚度系数的条件下的运行过程进行仿真的步骤，直到获得第一设定数量组的最优刚度系数组；
35.第四运算单元，用于在各组所述最优刚度系数组中选取适应度最小的一组最优刚度系数组，并将适应度最小的一组所述最优刚度系数组中各个预设刚度系数作为所述待设定叶片上每段所述叶片段分别对应的刚度系数。
36.一种风电机组的叶片刚度确定设备，包括：
37.存储器，用于存储计算机程序；
38.处理器，用于执行所述计算机程序，以实现如上任一项所述的风电机组的叶片刚度确定方法的步骤。
39.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行实现如上任一项所述的风电机组的叶片刚度确定方法的步骤。
40.本发明所提供的风电机组的叶片刚度确定方法、装置、设备以及一种计算机可读存储设备，该叶片刚度确定方法包括：将待设定叶片划分为多段叶片段，并设定m组预设刚度系数；其中，每组预设刚度系数中包括每段叶片段分别对应的一个预设刚度系数；分别对待设定叶片分别在每组预设刚度系数的条件下，在不同风速中的运行过程进行仿真，获得待设定叶片分别在每组预设刚度系数的条件下对应的气弹阻尼；在各组预设刚度系数中筛选出对应的气弹阻尼大于设定阈值的预设刚度系数；根据筛选出的预设刚度系数，确定出对应的适应度最小的一组预设刚度系数作为待设定叶片上每段叶片段分别对应的刚度系数，以便根据刚度系数确定待设定叶片的刚度；其中，每组预设刚度系数对应的适应度为每组预设刚度系数中各个预设刚度系数之和。
41.本技术中将叶片划分成若干个叶片段，并对每个叶片段分别设定刚度系数，实现叶片上不同位置点的刚度系数细致化设置，在此基础上，针对多组设定刚度系数下的叶片运行状态进行仿真，最终筛选出气弹阻尼大于设定阈值且适应度最小的一组预设刚度系数，基于该组预设刚度系数即可确定出叶片刚度，整个过程中无需对叶片进行实际的铺设材料层的操作，即可实现叶片刚度系数自动化的优化，在一定程度上提高了叶片刚度确定的效率；在此基础上以气弹阻尼满足设定阈值而适应度最小作为筛选刚度系数的条件，从而在保证叶片稳定运行的基础上，避免刚度余量过大的问题，进而在一定程度上降低风电机组的成本。
附图说明
42.为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有
技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1为本技术实施例提供的风电机组的叶片刚度确定方法的流程示意图；
44.图2为本发明实施例提供的风电机组的叶片刚度确定装置的结构框图。
具体实施方式
45.在传统的依靠工程师手动调节叶片的刚度过程中，非常依赖工程师的个人经验，并且随着叶片的尺寸逐渐增大，对叶片铺设改变刚度的材料层的难度也进一步地的增大，且需要对每种不同的铺设材料层的方式进行逐一验证，这也就在很大程度上造成叶片刚度设定效率低，即使最终确定的刚度使得叶片不会发生气弹失稳，也很难得到叶片的最优刚度分布，并且刚度余量过大也会在一定程度上增加叶片成本。
46.为此，本技术中提供了一种确定风电机组的叶片刚度的技术方案，既提高了确定叶片刚度的效率，保证叶片的稳定运行，又降低了叶片的刚度余量，有利于提升风电机组的经济效益。
47.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.如图1所示，图1为本技术实施例提供的风电机组的叶片刚度确定方法的流程示意图，该风电机组的叶片刚度确定方法可以包括：
49.s11：将待设定叶片划分为多段叶片段，并设定m组预设刚度系数。
50.其中，每组预设刚度系数中包括每段叶片段分别对应的一个预设刚度系数。
51.可以理解的是，本实施例中对待设定叶片进行叶片段划分，主要是指沿叶片展向方向进行划分，并且可以是对待设定叶片进行均匀划分，也可以依据工作人员经验，将刚度变化平缓的区段划分的叶片段更长。当然，若是叶片的弦向尺寸过大，也可以同时对待设定叶片的展向方向和弦向方向分别进行区段划分，对此本实施例中不做具体限制。
52.在实际设定刚度系数时，可以预先设定一个基准刚度，每个叶片段对应的刚度系数和基准刚度的乘积即为该叶片段对应的刚度，每一组预设刚度系数即可确定一个待设定叶片完整的刚度。
53.此外，在设定每组预设刚度系数时，每个预设刚度系数都应当在一定的区间范围内；例如，每个预设刚度系数均可以在0.9至1.2之间取值，即对于各段叶片段而言，最小刚度系数为0.9，最大刚度系数为1.2。
54.s12：对待设定叶片分别在不同风速中满足每组预设刚度系数的条件下的运行过程进行仿真，获得每组预设刚度系数的对应的待设定叶片的气弹阻尼。
55.如前所述，每一组预设刚度系数即可确定一个待设定叶片完整的刚度，在对待设定叶片在每一组预设刚度系数的条件下的运行状态进行仿真，获得的气弹阻尼即为表征满足该组预设刚度系数下的待设定叶片运行状态稳定性的参数。
56.在针对每组预设刚度系数进行仿真时，可以先将该组各个预设刚度系数和基准刚
度进行乘积运算，获得待设定叶片上各个叶片段的预设刚度，将该组预设刚度作为输入代入仿真软件，即可对叶片的运行过程进行仿真。该仿真软件具体可以采用bladed仿真软件。
57.因为叶片在实际运行过程中所承受的风力大小并不固定，为了保证对待设定叶片运行过程仿真的完整性，应当对每组预设刚度系数的待设定叶片在不同风速条件下的运行状态分别进行仿真。
58.s13：在各组预设刚度系数中筛选出对应的气弹阻尼大于设定阈值的至少一组预设刚度系数。
59.如前所述，在对每组预设刚度系数对应的待设定叶片进行仿真过程中，需要对多种不同风速条件下的运行过程均进行仿真，而每组预设刚度系数的待设定叶片在每种风速条件下均可获得一组对应的气弹阻尼。
60.相应地，对于本实施例中每组预设刚度系数对应的气弹阻尼大于设定阈值是指，满足该组预设刚度系数的待设定叶片在每种风速条件下获得的气弹阻尼均大于设定阈值。
61.正常条件下，满足每组预设刚度系数的待设定叶片在每种风速条件下获得的气弹阻尼至少包括一阶气弹阻尼和二阶气弹阻尼；为了保证待设定叶片运行的稳定性，在筛选各组预设刚度系数时，可以筛选出对应的一阶气弹阻尼和二阶气弹阻尼均大于设定阈值的预设刚度系数。对于该设定阈值可以设定为0，一般情况下只要气弹阻尼的大小为正，即可保证待设定叶片运行的稳定性。
62.s14：根据筛选后的预设刚度系数，确定出对应的适应度最小的一组预设刚度系数作为待设定叶片上每段叶片段分别对应的刚度系数，以便根据刚度系数确定待设定叶片的刚度。
63.其中，每组预设刚度系数对应的适应度为每组预设刚度系数中各个预设刚度系数之和。
64.在基于各组预设刚度系数分别对应的弹性阻尼，筛选出对应的弹性阻尼大于预设刚度系数时，一般可以筛选出多组预设刚度系数。在气弹阻尼满足要求的条件下，每组预设刚度系数的适应度越小，则叶片刚度余量也就越小，叶片制造成本越低。因此可以在对应的气弹阻尼满足要求的多组预设刚度系数中确定适应度最小的一组预设刚度系数；显然，该组预设刚度系数是满足弹性阻尼大于设定阈值的多组预设刚度系数中，刚度余量最小的一组预设刚度系数，以此作为叶片最终的刚度系数，可以在保证叶片运行稳定性的基础上，降低叶片成本。
65.当然，在基于弹性阻尼筛选各组预设刚度系数时，也可能存在极端情况；例如，每组预设刚度系数对应的弹性阻尼均不大于该设定阈值，即所有的预设刚度系数均不符合要求；此时可以重新设定m组预设刚度系数，并再次执行上述步骤s12至s14的过程。
66.还可能存在每组预设刚度系数对应的弹性阻尼均大于该设定阈值，即所有的预设刚度系数均符合要求。为了实现预设刚度系数的优化，可以进一步地基于适应度筛选，在各组预设刚度系数中筛选出适应度最小的第二设定数量组预设刚度系数，该第二设定数量组可以是m组的一半。
67.还可能存在仅剩一组预设刚度系数对应的弹性阻尼大于该设定阈值，那么该组预设刚度系数即可作为适应度最小的一组预设刚度系数。
68.但进一步地考虑到，基于弹性阻尼筛选后剩余的预设刚度系数无论是一组还是多
组，最终确定出的适应度最小的一组预设刚度系数可能均不是最优的预设刚度系数，为此在本技术的另一可选地实施例中，对于上述步骤s14中，根据筛选出的预设刚度系数，确定出对应的适应度最小的一组预设刚度系数作为待设定叶片上每段叶片段分别对应的刚度系数的过程可以包括：
69.s141：对筛选后的多组预设刚度系数分别进行适应度运算，确定出筛选后的多组预设刚度系数中适应度最小的一组预设刚度系数作为最优刚度系数组。
70.s142：对筛选后的多组预设刚度系数进行交叉变异，获得更新后的m组预设刚度系数。
71.其中，更新后的m组预设刚度系数中包含筛选出的多组预设刚度系数。
72.在对筛选之后的多组预设刚度系数进行交叉变异，获得新的预设刚度系数方式可以存在多种形式。
73.可选地，对筛选出的多组预设刚度系数进行交叉变异的过程可以包括：
74.s1421：将每组中每个预设刚度系数和设定最小刚度系数进行差值运算，并将运算结果进行二进制转换，获得每组中每个预设刚度系数分别对应的二进制差值。
75.s1422：将每段叶片段在两组不同的预设刚度系数中分别对应的两个不同的二进制差值进行至少一个位置上的数据交换，获得新的两个二进制差值。
76.s1423：将新的两个二进制差值进行十进制转换后分别和设定最小刚度系数进行求和运算，获得每段叶片段对应的两个新的预设刚度系数。
77.如前所述，在设定每个叶片段的预设刚度系数时，每个预设刚度系数均是在最大刚度系数和最小刚度系数之间的区间范围内；本实施例中的设定最小刚度系数也即是设定的预设刚度系数所在区间范围的最小刚度系数。
78.以设定最小刚度系数为0.9，而某个叶片段在筛选出的两组预设刚度系数中分别对应的预设刚度系数为0.98和1.1为例，其中0.98和1.1分别与设定最小刚度系数之间的差值为0.08和0.2，为了实现两个差值的而二进制转换，分别将两个差值扩大100倍，或者两个正整数差值，即8和20，将这两个正整数差值采用二进制表示，即为01000和10100，从而获得两个二进制差值。
79.对两个二进制差值进行交叉变异，也即是将01000和10100之间至少一个位置的数据进行交换，例如，对该两个二进制差值的第三位数据进行交换，即将01000中第三位数据0换成10100中第三位数据1，即可获得一个新的二进制差值01100，而将10100中第三位数据1换成01100中第三位数据0，即可获得一个新的二进制差值10000，由此获得交换后的新的两个二进制差值为01100和10000；类似的，还可以对两个二进制差值的第一位数据和第二位数据进行交换，或者时将两个二进制差值上截取一段几个数据同时进行交换均可，只要保证交换后获得的二进制差值和原有的二进制差值存在不同即可。
80.在获得新的二进制差值之后，需要将其进行十进制转换，也可以说是逆二进制转换，使得该二进制差值转换为新的十进制的差值，例如01100和10000两个二进制差值先转换为十进制数据，即为12和16，将12和16分别缩小100倍后与设定最小刚度系数0.9相加，即可分别获得1.02和1.06两个新的预设刚度系数。按照类似的方式，即可对每个叶片段的在任意两组预设刚度系数中对应的两个预设刚度系数进行交叉变异，获得该叶片段对应的两个新的预设刚度系数。
81.在获得新的一组预设刚度系数时，可以仅对原有的一组对应的气弹阻尼大于预设刚度系数的其中一个叶片段的预设刚度系数进行更新，即可获得一组新的预设刚度系数；也可以对每组预设刚度系数中某几个或所有的叶片段对应的预设刚度系数进行更新，获得一组新的预设刚度系数。
82.因为在获得新的多组预设刚度系数之前，筛选获得的至少一组预设刚度系数同样满足对应的气弹阻尼大于设定阈值的要求，因此，可以将新的多组预设刚度系数和之前筛选的至少一组预设刚度系数共同组成m组预设刚度系数。
83.可以理解的是，当基于气弹阻尼进行筛选后仅剩下一组预设刚度系数时，可以对该组每个预设刚度系数分别和设定最小刚度系数进行差值运算，并将差值进行二进制转换后获得二进制差值，将该二进制差值上一个位置的数据由0变为1或由1变为0，即可获得一个新的预设刚度系数；类似的，对各个预设刚度系数分别按照类似的方式进行变换，即可获得和变换前的一组预设刚度系数完全不同的一组新的预设刚度系数，基于该两组预设刚度系数再进行交叉变异，如此反复，基于新的一组预设刚度系数再获得更多组新的预设刚度系数，最后即可获得多组新的预设刚度系数。
84.以上仅仅是基于筛选后的至少一组预设刚度系数进行交叉变异的一种实施例。在实际应用中并不仅限于上述一种实施方式，上述实施例的本质是对每组中每个预设刚度系数和设定最小刚度系数差值进行交叉变异的，以保证交叉变异前后的预设刚度系数始终在最大刚度系数和最小刚度系数的区间范围内；但在实际应用中，也不排除分别和最大刚度系数和最小刚度系数分别进行差值运算，基于两个差值运算的结果进行进一步的交叉变异；或者是与最大刚度系数和最小刚度系数的平均值进行差值运算之后，再进行变异。
85.并且，在对预设刚度系数和设定最小刚度系数之间的差值进行二进制转换前，需要对该差值扩大多少倍，取决于所设定的刚度系数精确到小数点后第几位，若是精确到小数点后一位，则是需要扩大10倍，若是精确到小数点后三位，则需要扩到1000倍；总之需要将所有的差值均能转换成正整数即可。
86.此外，预设刚度系数和设定最小刚度系数之间的差值也并不必然是进行二进制转换之后在进行交叉变异，可以仅仅对该差值进行适当增减也可以获得新的预设刚度系数，或者是考虑采用各种不同的遗传算法，或基于计算机学习训练，确定出各组预设刚度系数的变异方向等，均可以实现本技术的技术方案，对此本实施例中不做具体限制。
87.s143：更新后的m组预设刚度系数，重新执行对待设定叶片分别在不同风速中满足每组预设刚度系数的条件下的运行过程进行仿真的步骤，直到获得第一设定数量组的最优刚度系数组。
88.本实施例中所指的重新执行分别对待设定叶片分别在每组预设刚度系数的条件下，在不同风速中的运行过程进行仿真的步骤，也即是基于更新后的m组预设刚度系数重新执行步骤s12至s141的过程。
89.s144：在各组最优刚度系数组中选取适应度最小的一组最优刚度系数组，并将适应度最小的一组最优刚度系数组中各个预设刚度系数作为待设定叶片上每段叶片段分别对应的刚度系数。
90.如前所述，每更新一次m组预设刚度系数，相当于实现一次预设刚度系数的迭代，而每次迭代过程中，均可以找到一组气弹阻尼大于设定阈值，而适应度又最小的最优刚度
系数组。如此循环往复，当迭代次数达到设定次数，该设定次数的大小也即是等于第一设定数量组的大小，也就可以获得第一设定数量组的最优刚度系数组，最终在多个最优刚度系数组中选取适应度最小的一组最优刚度系数组，并以该最优刚度系数组中的各个刚度系数作为待设定叶片的刚度系数。
91.基于上述论述，随着迭代次数的增多，每次更新后的m组预设刚度系数中，均包含有部分上一次迭代中气弹阻尼满足要求的一组或多组预设刚度系数；最终可能会出现m组的预设刚度系数对应的气弹阻尼均大于设定阈值。此时，为了实现预设刚度系数的优化，可以进一步地基于适应度筛选，在各组预设刚度系数中筛选出适应度最小的第二设定数量组预设刚度系数，该第二设定数量组可以是m组的一半；筛选出适应度最小的多组预设刚度系数之后，基于该筛选后的多组预设刚度系数进行交叉变异，能够在一定程度上加快预设刚度系数的优化效率。
92.可以理解的是，在实际应用中，还可能出现迭代次数尚未达到要求的迭代次数；但连续多次更新变异后的m组预设刚度系数最终确定出的最优刚度系数组均相同，此时也可以中断迭代，直接以该最优刚度系数作为待设定叶片最终的刚度系数。
93.此外，本实施例中在对待设定叶片的各个叶片段进行预设刚度系数的设定时，是以同时设定了多组预设刚度系数，并分别仿真获得多组预设刚度系数分别对应的气弹阻尼为例进行说明的，以便在多组预设刚度系数中筛选出最优的一组预设刚度系数。这种确定待设定叶片的刚度系数的方式能够在一定程度上加快确定刚度系数的效率。但在实际应用中，也并不排除每次仅仅设定一组预设刚度系数的实施例，也即是上述m为1。当仅设定一组预设刚度系数时，同样通过仿真获得该组预设刚度系数对应的气弹阻尼，若是气弹阻尼不大于设定阈值，则反复对预设刚度系数进行迭代更新，直到获得对应的气弹阻尼大于设定阈值的一组预设刚度系数，并在此基础上，反复对预设刚度系数进行迭代更新，直到获得对应的弹性阻尼大于设定阈值且对应的适应度最小的一组预设刚度系数。可以理解的是，每次对预设刚度系数进行迭代更新的过程中，可以以上一组预设刚度系数为基础确定更新预设刚度系数的优化方向，最终确定出最优化的预设刚度系数，也能够实现本技术中的技术方案。
94.综上所述，本技术中将风电机组的叶片划分成若干个叶片段，并对每个叶片段分别设定刚度系数，实现叶片上不同位置点的刚度系数精细化设置；对待设定叶片满足多组不同的预设刚度系数下的叶片运行状态进行仿真，最终筛选出对应的气弹阻尼大于设定阈值且适应度最小的一组预设刚度系数，由此使得基于该组预设刚度系数确定的待设定叶片既能够保证其运行的稳定性，且避免了刚度余量过大的问题，进而降低风电机组的成本，整个过程中无需对叶片进行实际的铺设材料层的操作，即可实现叶片刚度系数自动化的优化，在一定程度上提高了叶片刚度确定的效率。
95.下面对本发明实施例提供的风电机组的叶片刚度确定装置进行介绍，下文描述的风电机组的叶片刚度确定装置与上文描述的风电机组的叶片刚度确定方法可相互对应参照。
96.图2为本发明实施例提供的风电机组的叶片刚度确定装置的结构框图，参照图2中的风电机组的叶片刚度确定装置可以包括：
97.系数设定模块100，用于将待设定叶片划分为多段叶片段，并设定m组预设刚度系
数；其中，每组所述预设刚度系数中包括每段所述叶片段分别对应的一个预设刚度系数；
98.运行仿真模块200，用于对所述待设定叶片分别在不同风速中满足每组所述预设刚度系数的条件下的运行过程进行仿真，获得每组所述预设刚度系数的对应的所述待设定叶片的气弹阻尼；
99.系数筛选模块300，用于在各组所述预设刚度系数中筛选出对应的所述气弹阻尼大于设定阈值的至少一组预设刚度系数；
100.系数优化模块400，用于根据筛选后的所述预设刚度系数，确定出对应的适应度最小的一组预设刚度系数作为所述待设定叶片上每段叶片段分别对应的刚度系数，以便根据所述刚度系数确定所述待设定叶片的刚度；其中，每组所述预设刚度系数对应的适应度为每组所述预设刚度系数中各个所述预设刚度系数之和。
101.在本技术的一种可选地实施例中，所述系数优化模块400包括：
102.第一运算单元，用于对筛选后的多组所述预设刚度系数分别进行适应度运算，确定出筛选后的多组所述预设刚度系数中适应度最小的一组预设刚度系数作为最优刚度系数组；
103.第二运算单元，用于对筛选后的多组所述预设刚度系数进行交叉变异，获得更新后的m组所述预设刚度系数；其中，更新后的m组所述预设刚度系数中包含筛选后的多组所述预设刚度系数；
104.第三运算单元，用于更新后的m组所述预设刚度系数，重新执行对所述待设定叶片分别在不同风速中满足每组所述预设刚度系数的条件下的运行过程进行仿真的步骤，直到获得第一设定数量组的最优刚度系数组；
105.第四运算单元，用于在各组所述最优刚度系数组中选取适应度最小的一组最优刚度系数组，并将适应度最小的一组所述最优刚度系数组中各个预设刚度系数作为所述待设定叶片上每段所述叶片段分别对应的刚度系数。
106.在本技术的一种可选地实施例中，第二运算单元具体用于将每组中每个所述预设刚度系数和设定最小刚度系数进行差值运算，并将运算结果进行二进制转换，获得每组中每个所述预设刚度系数分别对应的二进制差值；将每段所述叶片段在两组不同的所述预设刚度系数中分别对应的两个不同的二进制差值进行至少一个位置上的数据交换，获得新的两个二进制差值；将新的两个所述二进制差值进行十进制转换后分别和所述设定最小刚度系数进行求和运算，获得每段所述叶片段对应的两个新的预设刚度系数。
107.在本技术的一种可选地实施例中，系数筛选模块300具体用于当各组所述预设刚度系数分别对应的所述气弹阻尼均大于所述设定阈值时，则在各组所述预设刚度系数中筛选出适应度最小的第二设定数量组预设刚度系数。
108.在本技术的一种可选地实施例中，系数筛选模块300具体用于在各组预设刚度系数中筛选出对应的一阶气弹阻尼和二阶气弹阻尼均大于设定阈值的至少一组所述预设刚度系数。
109.在本技术的一种可选地实施例中，运行仿真模块200具体用于将每组每个所述预设刚度系数分别和基准刚度进行乘积运算，获得多组叶片刚度；利用bladed仿真软件对所述待设定叶片在不同风速中分别满足每组所述叶片刚度条件下的运行状态进行仿真。
110.本实施例的风电机组的叶片刚度确定装置用于实现前述的风电机组的叶片刚度
确定方法，因此风电机组的叶片刚度确定装置中的具体实施方式可见前文中的风电机组的叶片刚度确定方法的实施例部分，在此不再赘述。
111.在本技术的还提供了一种风电机组的叶片刚度确定设备实施例，该设备可以包括：
112.存储器，用于存储计算机程序；
113.处理器，用于执行所述计算机程序，以实现如上任一项所述的风电机组的叶片刚度确定方法的步骤。
114.在本技术的还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行实现如上任一项所述的风电机组的叶片刚度确定方法的步骤。
115.该计算机可读存储介质包括随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。
116.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本技术实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
117.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。