杨从新，王 强，李寿图，丁佰岑，曹宗彪

（1.兰州理工大学能源与动力工程学院，甘肃 兰州 730050；2.甘肃省风力机工程技术研究中心，甘肃 兰州 730050；3.兰州长信电力设备有限责任公司，甘肃 兰州 730050）

大气边界层复杂的时空特征是导致风力机经历不必要瞬态效应的驱动机制[1]。随着风力机风轮直径的增加，湍流驱动的力对风轮叶片[2−4]等关键部件的载荷产生重要影响。同时，复杂的环境条件使得来流风况发生显著变化，导致机组发生短期和长期的功率波动，影响风力发电的调度能力[5]。其中，文献[6]研究了大气风场极端事件与风轮叶片和主轴上载荷交变的相关性。文献[7]研究表明了风力波动具有较强的间歇统计性。文献[8—9]对不同来流条件下叶片和风轮荷载的变化进行了系统的研究，结果显示了剪切来流和低空急流对荷载有不同的影响。

湍流与风力机具有复杂的相互作用。文献[10]的研究表明，真实条件下风力机的功率输出谱分布是由来流的谱以非线性方式调制的。文献[11]利用湍流谱结构模拟风电场与电力系统的动态相互作用。虽然对风力机和风力发电场对大气边界层的响应的认识已经有了显著的提高，但是对于风力机和湍流之间的相互作用的基本理解较少，还需要从统计方面来更详细地表征风力机的负荷。此外，ABL 中的其他相关现象，如间歇性事件，需要纳入到整体问题中。为此，需进一步认识不同尺度的能量、周期、间歇和其他事件对风力机的相对贡献，以此为改进风力机控制策略等提供参考依据。……