1.一种风力发电机组塔筒法兰的优化设计方法，所述塔筒中包含环形法兰，所述环形法兰横截面为L型，所述环形法兰由多个单段法兰顺序连接而成，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，确定塔筒外径Dt、塔筒筒壁厚度s以及环形法兰截面中心受到的极限弯矩M，并设定螺栓的直径d；

步骤2，将环形法兰内边沿到螺栓轴线的距离a、螺栓轴线到筒壁中心的距离b、环形法兰厚度t、螺栓数量n作为设计变量，构建目标函数G：

其中，目标函数G表示单段法兰和螺栓的总体积，n＞0，t＞0；

步骤3，根据所述塔筒外径Dt、塔筒筒壁厚度s、环形法兰截面中心受到的极限弯矩M以及螺栓数量n计算单段法兰受到的拉力；

步骤4，设定求解所述目标函数的约束条件，所述约束条件包括：所述单段法兰受到的拉力小于单段法兰的抗拉承载力，装配螺栓时的扳手空间尺寸满足扳手空间设计规范，螺栓孔边距尺寸满足螺栓孔边距设计规范；

步骤5，根据所述目标函数以及约束条件，建立数学规划模型，求解所述数学规划模型，得到使得所述目标函数最小的一组设计变量，以及该组设计变量对应的单段法兰和螺栓的总体积；

步骤6，重新设定螺栓的直径d，并依次重复步骤2至步骤5，直到得到多组设计变量，以及多组设计变量分别对应的单段法兰和螺栓的总体积；

步骤7，在多组设计变量中选取使得单段法兰和螺栓的总体积最小的一组设计变量作为单段法兰连接的结构参数。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒法兰的优化设计方法，其特征在于，步骤3具体包括：根据所述塔筒外径Dt、塔筒筒壁厚度s以及环形法兰截面中心受到的极限弯矩M计算单段法兰受到的拉力Z：

其中，n为螺栓数量，Ds为塔筒筒壁中心直径，Ds＝Dt-s。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒法兰的优化设计方法，其特征在于，步骤4中，单段法兰受到的拉力小于单段法兰的抗拉承载力具体包括：(4a)在失效模式A下，单段法兰的抗拉承载力ZA＝Ft，Rd，Ft，Rd为单个螺栓的抗拉承载力：

其中，K为分项系数，AS为螺栓应力面积，γM为材料安全系数，fub为螺栓抗拉极限；

要满足失效模式A，单段法兰受到的拉力Z必须小于在失效模式A下单段法兰的抗拉承载力，即满足ZA·v-Z＞0，v为折减系数，v＜1；

(4b)在失效模式B下，单段法兰的抗拉承载力 其中，在失效模式B下筒壁的弯曲抗力Mp1，3b：

其中， c为单段法兰模型的近似宽度，fys为塔筒筒壁的许用屈服强度，fyd为环形法兰的许用屈服强度；

要满足失效模式B，单段法兰受到的拉力Z必须小于在失效模式B下单段法兰的抗拉承载力，即满足ZB·v-Z＞0，v为折减系数，v＜1；

(4c)在失效模式D下，单段法兰的抗拉承载力 其中，螺栓孔处单段法兰弯曲抗力及螺栓偏心产生的附加弯曲抗力M′p1，2：

在失效模式D下筒壁的弯曲抗力Mp1，3d：

c′＝c-dB

bD＝b

其中，c′为螺栓孔处折减后的单段法兰模型的近似宽度，dB为螺栓孔的直径，dS为垫圈外径，bD为螺栓轴线到筒壁塑性铰的距离；

要满足失效模式D，单段法兰受到的拉力Z必须小于在失效模式D下单段法兰的抗拉承载力，即满足ZD·v-Z＞0，v为折减系数，v＜1；

(4d)在失效模式E下，单段法兰的抗拉承载力 其中，在失效模式E下筒壁的弯曲抗力Mp1，３e：

Mp1，2为单段法兰弯曲抗力，bE为垫圈宽度中心到塑性铰的距离；

要满足失效模式E，单段法兰受到的拉力Z必须小于在失效模式E下单段法兰的抗拉承载力，即满足ZE·v-Z＞0，v为折减系数，v＜1。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒法兰的优化设计方法，其特征在于，步骤4中，装配螺栓时的扳手空间尺寸满足扳手空间设计规范，具体为：根据JB/ZQ 4005-2006规定的设计规范得到：塔筒环形法兰连接螺栓之间最小的周向距离A2和螺栓距离筒壁的最小间距E1，从而得到以下约束条件：(Dt-2·b-s)·π/n≥0

b-s/2-E1≥0

其中，Dt表示塔筒外径，s表示塔筒筒壁厚度，b表示螺栓轴线到筒壁中心的距离，n表示螺栓数量，E1表示螺栓距离筒壁的最小间距。

5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒法兰的优化设计方法，其特征在于，步骤4中，螺栓孔边距尺寸满足螺栓孔边距设计规范，具体为：根据EN 1993-1-8的规定，螺栓孔中心到结构边沿距离大于等于螺栓孔径的1.2倍，从而得到以下约束条件：a-1.2·dB≥0

其中，a表示环形法兰内边沿到螺栓轴线的距离，dB表示螺栓孔的直径。

6.根据权利要求1所述的一种风力发电机组塔筒法兰的优化设计方法，其特征在于，步骤5中，根据所述目标函数以及约束条件，建立数学规划模型如下：目标函数：

约束条件：Zi·v-Z＞0 (i＝A，B，D，E)(Dt-2·b-s)·π/n≥0

b-s/2-E1≥0

a-1.2·dB≥0

n＞0

t＞0

其中，Dt表示塔筒外径，s表示塔筒筒壁厚度，M表示环形法兰截面中心受到的极限弯矩，d表示螺栓的直径，a表示环形法兰内边沿到螺栓轴线的距离，b表示螺栓轴线到筒壁中心的距离，t表示环形法兰厚度，n表示螺栓数量，Zi(i＝A，B，C，D)表示在失效模式A、B、C或D下单段法兰的抗拉承载力，Z表示单段法兰受到的拉力，v为折减系数，E1表示螺栓距离筒壁的最小间距，dB表示螺栓孔直径。