相对无尾流、无故障的
理想风场功率损失
能源动力 / 数字孪生实验室
让每一阵风,都有迹可循。
从风场布局到机舱内部,观察能量如何产生,理解设备如何被守护。
山地风场运行总览
现在 未来 4 小时 · 合成来风
把变化,放到时间里看
功率预测与方案对照
模拟功率 / MW
绿色:当前方案 灰线:初始方案来风由固定周期函数生成,色带表示风速 ±0.8 m/s 的情景范围,不是统计置信区间。
透明的推演路径
从环境,到结果
- 来风与高度根据高度换算轮毂处风速
- 布局与尾流估算各机组风速亏损
- 叶轮与偏航计算捕风效率和功率上限
- 设备状态叠加故障降额或停机情景
从看见异常,到理解处理
设备健康与维护演练
所选机组指标
选择故障后,功率、转动和诊断会同步变化;维护复位仅清除当前机组的模拟故障。
—
—
本次维护记录
- 尚未执行维护操作。
全生命周期 · 教学流程
把每个环节,连成一个整体。
先比较,再选择
在相同来风条件下对比塔高、叶轮和阵列布局,保存方案并查看总功率差异。
逐项确认就绪
用虚拟检查单认识投运前的关键环节。
已完成 0 / 3 项跟随风的变化
对照来风、功率与短时预测,理解环境变化如何影响同一座风场的出力。
让异常成为线索
在故障情景中观察振动与功率的联动,完成停机检查和维护复位。
课程价值 / 风电数字孪生
在虚拟风场里,
理解真实的工程选择。
用可交互的三维副本,串联风电场的设计、建造、运营与维护。改变风机布局、轮毂高度和叶片方案,观察尾流、局部风速与发电功率的联动,在可比较的结果中理解不同设计的取舍。
从整座风场深入单台机舱,认识叶轮、主轴、齿轮箱与发电机的协作;再通过功率推演和故障情景,理解数据分析与预测性维护的思路。让抽象原理变成可以旋转、调整、验证的学习过程。
计算依据、教学设定与使用范围 +
9 台通用齿轮传动风机,每台额定功率 8 MW。P = min(8 MW, ½ρπR²v³Cₚη) × cos³(偏航误差);ρ = 1.225 kg/m³,η = 0.94,三种叶型以 Cₚ = 0.46 / 0.48 / 0.42 作对比设定。3 m/s 以下不发电,轮毂处来风达到 25 m/s 时全场切出。叶型几何、转速和透视内部为通用教学示意,并非某厂商机组。
高度换算 v = v₁₀₀(h / 100)⁰·¹⁴;Jensen 顶帽尾流采用 Cₜ = 0.8、扩散系数 0.055,以 25 点估算叶轮重叠,亏损平方和叠加。山体、绿色地表与立体植被为程序化教学场景;地形只参与视觉呈现,不参与气流计算;不模拟复杂地形湍流或大气稳定度。停机机组不产生模型尾流。
布局搜索仅在当前条件下比较 2 种排列 × 12 个朝向,不代表真实场址的全局最优解。未计土地、电缆、施工成本和噪声约束。捕风叶型的功率系数较高,不代表在所有工程目标下更优。
预测曲线使用合成风速与风向,按同一物理简化模型逐时计算,发电量用梯形积分。故障采用设定降额系数:轴承劣化 0.82、叶片覆冰 0.65;诊断树用振动 3 / 5 mm/s 的教学阈值分类。没有接入传感器、历史数据或训练机器学习模型,不用于真实发电预测和设备维护决策。
正在载入学习说明…