AI驱动风场发电量提升实操教程

📚 共计 30 章节
01
风场现状诊断:数据采集与清洗实战
SCADA数据解析、异常值处理、缺失值插补与质量标签
数据工程预处理
02
风功率曲线建模:从理论到AI拟合
物理模型 vs 神经网络,基于SCADA的功率曲线校准
回归AI建模
03
尾流效应分析:AI预测与优化布局
尾流模型、图神经网络预测、微观选址优化
尾流GNN
04
变桨策略优化:基于强化学习的动态控制
PPO算法、奖励函数设计、数字孪生环境交互
强化学习控制
05
偏航系统校正:AI驱动的对风精度提升
风向偏差识别、深度回归模型、偏航校准策略
偏航校正
06
功率预测:短时与超短时风速预测模型
LSTM、Transformer、时序特征工程与多步预测
时序预测
07
健康管理:风机部件故障预警与寿命预测
振动分析、异常检测、剩余寿命预测(RUL)
PHM故障诊断
08
场群控制:AI协调多台机组提升整体出力
多智能体强化学习、分布式优化、场级功率分配
场群MARL
09
电网交互:参与调频调峰的AI策略
储能协同、功率备用控制、电网调度响应
电网调频
10
数字孪生:构建风场虚拟映射与仿真
高保真仿真、实时数据同步、OpenFAST联合
数字孪生仿真
11
数据中台:风场数据治理与特征工程
数据湖、特征存储、自动化特征流水线
数据中台治理
12
模型部署:从训练到边缘计算落地
ONNX转换、TensorRT、边缘盒子部署
MLOps边缘计算
13
A/B测试:风场AI策略效果评估方法
假设检验、置信区间、多臂老虎机设计
实验评估
14
安全防护:AI模型鲁棒性与风场网络安全
对抗攻击、模型加固、工控安全
安全鲁棒性
15
法规与标准:AI在风电行业的合规性
IEC标准、数据隐私、可解释性要求
合规标准
16
经济性分析:AI改造的投资回报率计算
LCOE模型、增量收益、敏感性分析
经济性ROI
17
案例实战:某海上风场发电量提升10%全流程
从数据到部署,完整项目复盘
案例海上风电
18
案例实战:某山地风场尾流优化项目复盘
复杂地形尾流、AI布局优化
案例山地
19
老旧风场技改中的AI应用
升级评估、部件替换决策、性能提升
技改老旧风场
20
前沿技术:生成式AI在风场设计中的应用
扩散模型生成布局、GAN模拟风场
生成式AI设计
21
前沿技术:联邦学习在多风场协同中的应用
隐私保护、跨场模型共享、异构数据
联邦学习协同
22
工具链:Python + TensorFlow/PyTorch环境搭建
conda环境、GPU配置、依赖管理
工具环境
23
工具链:SCADA数据解析与时间序列处理
pandas、时序对齐、重采样与滑窗
SCADA时序
24
工具链:Windographer与AI模型的接口开发
数据导出、API调用、特征融合
Windographer接口
25
工具链:OpenFAST与AI联合仿真
FAST-Farm耦合、Python封装、强化学习环境
OpenFAST仿真
26
算法详解:LSTM与Transformer在风速预测中的对比
注意力机制、长序列建模、实验对比
LSTMTransformer
27
算法详解:深度强化学习PPO算法在变桨控制中的实现
策略梯度、clip机制、环境交互
PPO变桨
28
算法详解:图神经网络在风场流场建模中的应用
图卷积、网格构建、流场预测
GNN流场
29
算法详解:迁移学习解决小样本风机故障诊断
域适应、微调、少样本学习
迁移学习故障诊断
30
未来展望:AI+风电的下一波浪潮
具身智能、大模型、自主风场
前沿趋势