【編委領(lǐng)航】華北電力大學(xué)高曉霞教授：構(gòu)建三維偏航模型為風(fēng)場(chǎng)裝上“智能導(dǎo)航”

中國(guó)測(cè)試·編委領(lǐng)航

2026年編委成果展示

導(dǎo)言

在風(fēng)電場(chǎng)中，上游風(fēng)機(jī)留下的尾流如同高速公路上的“慢車”，不僅消耗風(fēng)能，更讓下游機(jī)組陷入低效運(yùn)轉(zhuǎn)的困局。如何讓風(fēng)“繞道而行”，實(shí)現(xiàn)全風(fēng)場(chǎng)的能效最優(yōu)？這一直是行業(yè)內(nèi)的難題。

本期《編委領(lǐng)航》看高曉霞團(tuán)隊(duì)如何通過(guò)構(gòu)建高精度的三維偏航尾流模型，精準(zhǔn)計(jì)算風(fēng)機(jī)“轉(zhuǎn)身”的角度，為風(fēng)電場(chǎng)裝上“智能導(dǎo)航”，在復(fù)雜的氣流迷宮中尋找到提升發(fā)電效益的最優(yōu)解。

為風(fēng)電場(chǎng)“尾流”做三維空間體檢

一款高精度偏航模型構(gòu)建成功

《中國(guó)測(cè)試》青年編委

——高曉霞教授

高曉霞，女，香港理工大學(xué)博士、博士后，任職于華北電力大學(xué)動(dòng)力工程系，教授，博士生導(dǎo)師。獲河北省燕趙人才A卡人選、河北省“三三三”人才、華北電力大學(xué)創(chuàng)新人才支持與培育計(jì)劃青年骨干培育計(jì)劃人選等榮譽(yù)。近年來(lái)主持國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目2項(xiàng)，國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目1項(xiàng)，河北省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目1項(xiàng)，新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題1項(xiàng)，山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(重大科技創(chuàng)新工程)項(xiàng)目課題1項(xiàng)，作為合作單位負(fù)責(zé)人主持香港理工大學(xué)可持續(xù)發(fā)展研究院項(xiàng)目1項(xiàng)，中央高校基本業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目2項(xiàng)，教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目1項(xiàng)，河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目1項(xiàng)，國(guó)家電網(wǎng)等企業(yè)委托科技項(xiàng)目若干。近年來(lái)以第一作者或通訊作者在Applied Energy、Energy、Renewable Energy及Energy Conversion and Management等行業(yè)內(nèi)期刊上發(fā)表相關(guān)方向 SCI 論文50余篇，其中TOP期刊論文40余篇，EI論文若干，授權(quán)及申請(qǐng)發(fā)明專利10余項(xiàng)；獲得日內(nèi)瓦國(guó)際發(fā)明獎(jiǎng)金獎(jiǎng)、2025年中國(guó)安全生產(chǎn)協(xié)會(huì)“安全科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)；參編中文著作3部，英文著作1部，在編教材1部；擔(dān)任北大核心期刊《中國(guó)測(cè)試》、《新能源進(jìn)展》青年編委。在風(fēng)電場(chǎng)流場(chǎng)分析、尾流模型開(kāi)發(fā)及測(cè)試、機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)及氣動(dòng)載荷分析、風(fēng)電場(chǎng)主動(dòng)尾流調(diào)控、風(fēng)功率預(yù)測(cè)及調(diào)頻容量評(píng)估等方面研究成果豐富，積累充分，具有較強(qiáng)的科研及應(yīng)用研究能力。

應(yīng)用偏航尾流模型的風(fēng)電機(jī)組能效提升控制方法研究

成果發(fā)表于《中國(guó)測(cè)試》2026第2期

摘要：

機(jī)組間的尾流干擾使下游機(jī)組在遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)工況的風(fēng)速下運(yùn)行。針對(duì)風(fēng)電機(jī)組提效的目標(biāo)，該文提出一種基于偏航尾流模型的機(jī)組控制方法以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確高效的尾流調(diào)控，從而提高整場(chǎng)輸出功率。該方法考慮偏航調(diào)整過(guò)程中風(fēng)電機(jī)組尾流偏轉(zhuǎn)對(duì)各機(jī)位功率特性的影響，求解不同風(fēng)況下多臺(tái)機(jī)組能效最優(yōu)時(shí)的偏航角度，并利用河北某陸上風(fēng)電場(chǎng)SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：該偏航協(xié)同控制方法可有效提高機(jī)組的輸出功率。與目標(biāo)機(jī)組特定風(fēng)向上的調(diào)控前SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，調(diào)控后的機(jī)組理論能效提升23.3%。該偏航調(diào)控方法選用準(zhǔn)確度較高的三維偏航尾流模型，并通過(guò)求解目標(biāo)函數(shù)的方法計(jì)算出最佳偏航角度，可為風(fēng)電機(jī)組快速準(zhǔn)確偏航調(diào)控提供重要參考。

關(guān)鍵詞：

偏航調(diào)控; 能效提升; 尾流模型; SCADA數(shù)據(jù);

從“尾流干擾”到“能效提升”，風(fēng)電控制策略的每一次迭代，都是從“粗放運(yùn)行”邁向“精準(zhǔn)調(diào)控”的堅(jiān)實(shí)階梯。這項(xiàng)發(fā)表于《中國(guó)測(cè)試》的研究，不僅成功解決了復(fù)雜流場(chǎng)下偏航角度“算不準(zhǔn)”的難題，其構(gòu)建的高精度三維偏航尾流模型，也為風(fēng)電場(chǎng)在低風(fēng)速條件下的精細(xì)化運(yùn)行提供了極具價(jià)值的參考。

《中國(guó)測(cè)試》將持續(xù)關(guān)注并報(bào)道測(cè)試技術(shù)與新能源工程學(xué)科交叉融合的創(chuàng)新成果，推動(dòng)我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)自主研發(fā)能力的提升。

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測(cè)試技術(shù)的最新進(jìn)展！

【專題征稿】
聚焦前沿交叉領(lǐng)域，探索智能時(shí)代下建模與決策的革新路徑，涵蓋等創(chuàng)新主題，誠(chéng)邀學(xué)界同仁共創(chuàng)未來(lái)。

【往期期刊】

往期卷冊(cè)系統(tǒng)收錄測(cè)試領(lǐng)域重要成果，為學(xué)者提供完整知識(shí)脈絡(luò)與研究積淀，助力深入理解學(xué)科演進(jìn)與創(chuàng)新軌跡。

【文化建設(shè)】

，匯聚學(xué)界祝福，見(jiàn)證與行業(yè)共同成長(zhǎng)的里程碑。期刊持續(xù)打造 “漫話計(jì)量” 等，生動(dòng)解讀國(guó)際單位制演變，推動(dòng)計(jì)量知識(shí)傳播。

【培訓(xùn)通知】

2026年度，《中國(guó)測(cè)試》將舉辦。1月首推。詳情及后續(xù)月度安排，請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào)通知。