01
风电仿真概述
风电行业背景 · 仿真平台的作用 · 课程整体架构介绍
入门全景
02
风资源基础
风速分布特性 · 威布尔分布 · 风切变效应 · 湍流强度
气象数据
03
风力机空气动力学
贝茨极限 · 叶素动量理论 · 翼型特性 · 功率系数
理论核心
04
风力发电机组结构
齿轮箱 · 发电机 · 变流器 · 塔筒 · 叶片 · 偏航系统
硬件组成
05
控制策略基础
变速变桨控制 · 最大功率点跟踪 · 桨距角控制 · 转矩控制
算法调节
06
仿真平台选型
Bladed · FAST · OpenFAST · Simulink · MATLAB 对比
工具对比
07
OpenFAST环境搭建
Linux/WSL安装 · 编译OpenFAST · 依赖库配置 · 测试运行
环境实操
08
MATLAB/Simulink接口
Simulink与OpenFAST联合仿真 · S-function配置 · 数据交互
联合接口
09
风场建模
单机模型 · 尾流模型 (Jensen/Park/Gauss) · 风场布局优化
尾流布局
10
湍流风生成
TurbSim工具 · Kaimal谱 · von Karman谱 · 相干结构
湍流随机
11
叶片建模
几何参数 · 结构参数 · 模态分析 · Campbell图
叶片模态
12
塔筒与基础建模
塔筒模态 · 基础刚度 · 土壤-结构相互作用
支撑土结
13
传动链建模
扭转刚度 · 阻尼 · 齿轮箱速比 · 发电机模型
传动刚度
14
变流器与电网模型
PWM变流器 · 电网故障 · 低电压穿越 · 谐波分析
电气并网
15
控制器设计
PID控制器 · 增益调度 · LQR · 模型预测控制
控制优化
16
仿真运行与调试
时间步长设置 · 求解器选择 · 收敛性分析 · 常见错误排查
调试收敛
17
数据后处理
MATLAB数据分析 · Python可视化 · FFT频谱分析 · 统计指标
分析可视化
18
载荷分析
极限载荷 · 疲劳载荷 · 雨流计数 · S-N曲线 · Miner累积损伤
疲劳强度
19
IEC标准仿真
IEC 61400-1设计载荷工况 · 正常/极端/故障工况
标准认证
20
认证与验证
GL认证流程 · 仿真与实测对比 · 不确定性分析
认证验证
21
平台运维概述
运维目标 · 关键性能指标 · 预测性维护概念
运维KPI
22
SCADA系统
数据采集 · 报警管理 · 趋势分析 · 远程监控
监控数据
23
振动监测
加速度传感器 · 频谱分析 · 包络分析 · 轴承故障诊断
振动诊断
24
油液分析
颗粒计数 · 光谱分析 · 水分检测 · 磨损趋势
油液磨损
25
叶片监测
声发射 · 应变片 · 无人机巡检 · 雷击检测
叶片巡检
26
齿轮箱故障诊断
齿面磨损 · 断齿 · 轴承失效 · 温度趋势
齿轮箱故障
27
发电机故障诊断
绝缘老化 · 轴承磨损 · 气隙偏心 · 振动特征
发电机诊断
28
预测性维护模型
机器学习方法 · LSTM · 随机森林 · 剩余寿命预测
AI预测
29
运维决策优化
维修策略 · 备件管理 · 停机损失评估 · 经济性分析
决策经济
30
综合案例实战
从仿真到运维的全流程演练 · 项目总结与展望
实战综合