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龙图腾网获悉南通大学申请的专利一种基于风机指标分析的风能转化模型构建与优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119475617B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411485351.6，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种基于风机指标分析的风能转化模型构建与优化方法是由陆海华;樊祺;廖媛;王陈;夏晨辉设计研发完成，并于2024-10-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于风机指标分析的风能转化模型构建与优化方法在说明书摘要公布了：本发明涉及风能转化与系统优化技术领域，尤其涉及一种基于风机指标分析的风能转化模型构建与优化方法，包括以下步骤：步骤一、风机数据预处理；步骤二、建立风能转化模型；步骤三、建立主轴扭矩与塔架推力模型；步骤四、建立材料疲劳损伤模型；步骤五、借助遗传算法优化主轴扭矩、塔架推力和疲劳损伤计算等参数；步骤六、参考数据的对比与误差结果分析，通过与历史数据及行业标准的对比，分析模型结果的误差。使用统计学方法评估模型的准确性和实际应用中的可靠性，确保模型在实际工程中能够有效反映风机运行的动态特性。本发明通过系统化的建模步骤，能够有效提高风能转化效率，增强结构安全分析的准确性，并为风机的维护和优化提供科学依据。

本发明授权一种基于风机指标分析的风能转化模型构建与优化方法在权利要求书中公布了：1.一种基于风机指标分析的风能转化模型构建与优化方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一：风机数据预处理，首先收集风机在不同风速和负载条件下的运行数据，对数据进行清洗和归一化处理，以便消除噪声和异常值，从而为后续模型的构建提供准确的基础数据； 步骤二：建立风能转化模型，在经过预处理的数据基础上，构建风能转化模型，该模型基于风速与能量转换效率的关系，使用数学公式描述风能转化为机械能的过程，确保模型能够反映实际运行状态； 步骤三：建立主轴扭矩与塔架推力模型，针对风机的主轴扭矩及塔架推力进行建模，通过分析风机在不同工况下的力学特性，建立主轴扭矩与风速、载荷之间的函数关系；该模型用于计算风机的受力情况，评估其结构安全性； 根据风速将模型分为三个区域：低风速、额定风速、高风速； 主轴扭矩与塔架推力模型用分段函数进行表示： 主轴扭矩计算： ，塔架推力计算： ，其中，为空气密度，取，为风轮的扫掠面积，为风轮半径，为风速，功率系数一个非线性系数，受风速、风轮转速因素的影响，在风速较低时，随风速增加；当风速超过额定风速时，风机功率达到饱和，随之下降；是主轴扭矩，是风轮的角速度；为塔架推力，是推力系数，表示风机在不同风速下的受力情况；步骤四： 建立材料疲劳损伤模型，结合实际运行环境，建立材料疲劳损伤模型，采用应力‑应变关系和雨流计数法分析风机结构的疲劳寿命，评估在长时间运行中材料可能出现的损伤及失效模式，为维护决策提供依据； 使用Palmgren‑Miner线性累积损伤理论：，其中，是累积疲劳损伤，应力水平下的循环次数，材料在应力水平的最大循环次数，通过S‑N曲线获得；步骤五：借助遗传算法优化主轴扭矩、塔架推力和疲劳损伤计算参数，基于自然选择和遗传学原理的优化搜索方法，有效地优化风能转化模型中的主轴扭矩、塔架推力和疲劳损伤计算，涉及的适应度函数为：，其中，是权重，反映不同目标的重要性；步骤六：参考数据的对比与误差结果分析，通过与历史数据及行业标准的对比，分析模型结果的误差。

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