龙 强,王 锋,王 畅,米欣悦

(1.唐山市曹妃甸区气象局，河北 唐山 063200; 2.唐山市气象局，河北 唐山 063000;3.河北省气象与生态环境重点实验室、海洋气象探测试验基地，河北 唐山 063200)

海陆交界的近地层是陆地与大气、陆地与海洋进行物质和能量交换的重要场所，环境状况复杂、区域特征明显，自然资源丰富，其中海上风电资源以其清洁、高效的优势得到了越来越多国家的重视，成为世界上发展最快的能源产业之一[1]。欧洲是全球海上风电发展最快的地区，我国起步相对较晚，2006年开始局地的海上测风，2008年我国第一座大型海上风电项目(上海东海大桥海上风电项目)的建设拉开了中国海上风电开发的帷幕[2]。2017年渤海湾北岸的唐山乐亭菩提岛海上风电场300兆瓦示范工程启动建设，成为我国北方地区第一个海上风电项目。

影响风电场选址和风机运行的客观条件包括地形、风速、风功率密度等，其中又以湍流的影响最大，是导致风机齿轮损坏、叶片开裂、发电量不达标等的核心因素。近年来，多地风电场因强风湍流出现事故，2006—2014年浙江苍南、福建漳浦、海南文昌等沿海地区风电场受台风影响先后遭受倒塔、叶片破裂等严重损失，2010年8月甘肃瓜州一在建风机组因强风发生倒塔事故，2019年3月渤海湾北岸曹妃甸一机组叶片因强风整体折断并引发另一支叶片断裂，成为该风电场投入运行以来首个气象条件导致的自然事故。为保障风机安全性和良好的发电性，国际电工委员会(IEC)的风力发电机标准(IEC-61400)明确了风机设计湍流等级[3]，湍流强度成为风机安全等级分级的重要参数之一。……