学科专业评审组：工程建设组
项目名称：西北大型风电场全生命期建设运维关键技术及产业化应用
提名单位： 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
提名等级：一等奖
提名单位意见： 项目立足于我国当前的风电发展国情，针对西北地区大型风电场开发面临的规划布局精确性不足、设计施工针对性不够、监测运维适应性不强等技术难题，以国家战略需求为导向，联合行业优势资源开展“产学研用”联合攻关，采用理论机理创新、关键技术突破、平台系统集成、应用验证示范相结合的研究方法和思路，攻克了大型风电场资源精细化模拟与智能规划、特殊地质条件风电工程勘察设计与高效施工、复杂工况风电场安全监测与智能运维等关键技术难题。形成了覆盖西北大型风电场规划设计、建设施工、运维提效的全生命期成套工程技术方法体系，研发了自主知识产权的流场仿真、设计建造、监测运维软件平台，产出了体系化的知识产权成果，有效突破了系列卡脖子关键技术瓶颈，总体技术水平达到国际领先。该成果已在陕西省陕北、渭北地区千万千瓦级风光基地，以及甘肃、宁夏、青海、新疆等地区多个大型风电工程的开发建设和运行维护中推广应用，产生了显著的经济与社会效益，带动了陕西乃至西北地区高端装备、新材料、智能控制等多个产业链协同，对服务国家“双碳”目标、保障国家能源安全、建设能源强国具有重要的战略意义。
项目简介：
客观评价：
应用情况和效益：
主要知识产权和标准规范等目录：
主要完成人：
  1. 姓名：彭怀午
    排名：1
    行政职务：公司副总工程师
    技术职称：正高级工程师
    工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：项目总负责人，总体思路策划、技术路线制定等。提出了风电场风能资源评估、规划设计、建设施工、监测运维的整体创新方案与创新技术，主导构建大气边界层多尺度耦合风资源精细化模拟方法体系，提出非均匀间距约束机组微观选址阵列优化算法，研发基于地形风速梯度与尾流恢复特性的混合塔架优化方案，主导自主知识产权的风能资源精细化评估与风电场优化选址仿真云平台的开发，构建风能资源-风电机组-地基基础一体化仿真技术体系等。合作完成约束大涡模拟模式的动态系数优化、面向工程应用的一体化设计及智能建造平台开发等。对应“四、主要科技创新”所列第1、2、3项科技创新；佐证材料：必备附件1-1、1-2，其他附件2-1、2-11等。
    曾获国家科技奖励情况：1. 2014年度内蒙古自治区科学技术奖一等奖，内蒙古电网风电功率超短期预测系统的开发应用，1/9（2014-J-009-1-09-R1）；2. 2025年度电力工程科学技术进步奖一等奖，大型风电场风能资源高效开发利用关键技术及应用，1/15（202602081002000）等
  2. 姓名：文乐
    排名：2
    行政职务：总经理
    技术职称：高级工程师
    工作单位：华能陕西发电有限公司
    对本项目技术创造性贡献：主要负责组织示范工程建设与运行验证，支撑核心创新点工程落地，构建风电场智能运维技术体系。将成果应用于陕西靖边、定边、子长、关中等地区风电工程，完成风电场设计选址优化、风电机组塔架选型、湿陷性黄土基础处理、大型混合塔建设等关键技术工程验证，为陕北、渭北千万千瓦级风光基地建设运维关键技术提供完整工程实证。同时，提出了基于密度聚类的风电机组SCADA数据异常工况辨识方法，联合机舱传递函数重构了反映机组真实运行状态的功率特性曲线，为控制参数整定与性能诊断提供了基准。对应“四、主要科技创新”所列第3项科技创新；佐证材料：必备附件1-3，其他附件1-1、1-2、1-3等。
    曾获国家科技奖励情况：无
  3. 姓名：韩毅
    排名：3
    行政职务：创新平台副主任
    技术职称：高级工程师
    工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：主要负责风电场大气边界层湍流微尺度精细化模拟与尾流效应评估技术开发。完成复杂地形风电场数值模拟计算域入口多解析度湍流生成、侧向边界条件重构，建立湍流大涡模拟模型的数值离散格式优化与精确度改善方法，构建在役机组机舱风速、功率、自由来流的映射关系，形成场区资源风况与发电能效综合评估校验方法，揭示大型风电场尾流效应模型对边界层背景风场的起始作用距离与影响风速亏损趋势的关键变量，完成相关自主知识产权的风资源精细化评估与风电场优化选址仿真云平台的开发，合作完成资源风载、支撑结构、地基基础一体化设计方案。对应“四、主要科技创新”所列第1、3项科技创新；佐证材料：必备附件1-1，其他附件2-1、2-11等。
    曾获国家科技奖励情况：1.2024年度工程建设行业高推广价值专利大赛一等专利，一种平缓地形下在役风电场能效评估方法及系统，1/9（2024-ZL-1-145）；2. 2025年度电力工程科学技术进步奖一等奖，大型风电场风能资源高效开发利用关键技术及应用，4/15（202602081002000）
  4. 姓名：田伟辉
    排名：4
    行政职务：副院长
    技术职称：正高级工程师
    工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：主要负责基于统一建模、同步求解、全域耦合的耦合一体化设计体系的建立，构建多尺度耦合的有限元模型，实现风电机组基础方案的精细化选型、尺寸优化、安全裕度校核及工程量优化，提出适用于西北地区的装配式混合高塔架结构形式，建立适用于西北地区地形地貌的风电机组基础设计技术，机组混凝土-钢混合塔筒设计与施工方法，并主导编制相应行业标准规范，合作完成面向工程应用的风电机组一体化设计及智能建造平台开发。对应“四、主要科技创新”所列第2项科技创新；佐证材料：其他附件2-2、2-5至2-9等。
    曾获国家科技奖励情况：1.2023 年度中国电力建设企业协会电力建设科学技术进步奖三等奖，陆上风电场等容量改造关键技术及应用，4/8(2023-KJ-S-119)；2.2021年度陕西省科学技术进步奖三等奖，陆上风力发电机组支撑结构设计理论体系研究与应用，5/7(2020-J-204553-3-R05)
  5. 姓名：尚海兴
    排名：5
    行政职务：测绘遥感数字中心主任
    技术职称：正高级工程师
    工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：主要负责风电场地形勘测与智能化微观选址技术开发。开发了无人机免像控点快速测图与三维建模技术以及国产化装备，构建了风电场空地协同三维智能微观选址技术体系，攻克了广域复杂地形区尾流损失动态耦合与微观选址多专业协同效率优化难题，通过开发免像控无人机测控与三维场景智能选址双引擎技术架构，实现了无人机高精度远程微观选址确认。对应“四、主要科技创新”所列第1项科技创新；佐证材料：其他附件2-3等。
    曾获国家科技奖励情况：1. 2025年度电力工程科学技术进步奖一等奖，大型风电场风能资源高效开发利用关键技术及应用，5/15（202602081002000）；2.2023年度电力建设科学技术进步奖二等奖，复杂环境能源工程空间数据高精度快速处理关键技术研究与应用，1/10(2023-KJ-E-68)；3.2024年度工程建造微创新技术大赛特等奖，摄影测量数据工程GIS智能应用关键技术，1/10(2024-W-T-8)
  6. 姓名：孙维鹏
    排名：6
    行政职务：无
    技术职称：副教授
    工作单位：西安理工大学
    对本项目技术创造性贡献：主要负责建立动力学机理驱动的风电机组传动轴系多参量监测与多故障融合诊断方法，厘清多工况下轴系故障耦合演化特征，攻克多源信号特征提取与故障辨识难题，参与风场3D可视化等软件中机组监测诊断模块的开发，为西北大型风电场故障筛查、关键部件状态评估及运维决策提供方法与技术支撑。对应“四、主要科技创新”所列第3项科技创新；佐证材料：其他附件2-10、2-11等。
    曾获国家科技奖励情况：无
  7. 姓名：刘玮
    排名：7
    行政职务：公司特级技术专家、院长
    技术职称：正高级工程师
    工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：主要负责大型风电场的规模化规划设计技术研发。研发基于集群尾流叠加模型优化机组微观选址方案，形成基于最优能效原则下的大型风电集群的规划布局方案，提出风电场超短期风速预测模型，主导风电场风能资源测量评估及工程可行性研究技术规范的编制，参与构建风电基地大气边界层中微尺度耦合模拟技术，以及风电一体化设计与智能建造平台的迭代开发与测试应用。对应“四、主要科技创新”所列第1项科技创新；佐证材料：必备附件1-1，其他附件2-1、2-11等。
    曾获国家科技奖励情况：1. 2025年度中国可再生能源学会科学技术奖一等奖，多场景风电场数智化规划设计关键技术与应用，3/10(KXJJ-25-1-04)；2.2025年度水力发电科学技术奖二等奖，大型风电基地场群布局优化及智慧化管控的核心技术及应用，1/10(2025-J-2-06-G01)等
  8. 姓名：程瑜
    排名：8
    行政职务：/
    技术职称：高级工程师
    工作单位：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：主要负责风电场运行后评估及调度优化技术研发。构建了复杂地形条件下分风向扇区的“区域气象预报风速-机组点位风速”统计拟合模型，建立了尾流扩散系数与功率计算误差的映射关系，开发了基于遗传算法对尾流衰减系数寻优的风电场优化调度方法，通过数据驱动与智能算法结合的方式，大幅提升了复杂环境下尾流效应和功率预测的精度，为风电场的协同控制和优化调度提供了可靠的依据。对应“四、主要科技创新”所列第3项科技创新；佐证材料：其他附件2-4等。
    曾获国家科技奖励情况：1.2025年度电力工程科学技术进步奖一等奖，大型风电场风能资源高效开发利用关键技术及应用，8/15 (202602081002000)；2.2025年度电力建设科学技术进步奖一等奖，库布其沙漠风光基地防沙治沙关键技术及应用，5/15(2025-KJ-J-Y-27)
  9. 姓名：徐翔
    排名：9
    行政职务：新能源工程院副总工程师
    技术职称：正高级工程师
    工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：主要负责西北地区黄土地区专用桩基础与扩展基础构型及配套施工工艺。提出适用于西北地区湿陷性黄土地质场地风电塔架桩基础、扩展基础的设计及施工方法，研发模块化可复用技术方案与模具协同方案，形成“工厂预制、现场装配”的工业化建造工法，合作完成风电机组混凝土-钢混合塔筒施工方法体系的构建。对应“四、主要科技创新”所列第2项科技创新；佐证材料：其他附件2-2、2-5、2-6等。
    曾获国家科技奖励情况：1.2020年度中国电力规划设计协会电力工程科学技术进步三等奖，陆上风电场工程风电机组基础及塔架结构设计理论体系研究与工程应用，6/10（J-2020-3-X20-G03）；2.2020年度中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司科技进步一等奖，陆上风机地基-基础-塔架成套支撑系统设计体系研究与工程应用，8/11（无编号）
  10. 姓名：宋子琛
    排名：10
    行政职务：副所长
    技术职称：工程师
    工作单位：西安热工研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：主要负责风电场能效评估、机组运维测试工作。构建多因素耦合的风力机叶片涂层实验室环境模拟系统构架，为西北恶劣环境下大型风力机叶片性能测试及寿命评估提供试验支撑。合作完成复杂地形风场数值模拟边界条件的适用性验证，参与在役风电场资源复核、功率预测、能效可视化功能开发，并为风电场规划选址仿真云平台开发提供工程测试案例及数据。对应“四、主要科技创新”所列第1、3项科技创新；佐证材料：其他附件2-26等。
    曾获国家科技奖励情况：1.2025年度中国能源研究会能源创新奖二等奖，基于广域通讯覆盖的新能源多维融合数智管控关键技术及应用，2/10（2025-0285-K-2-34-D01）；2.2025年度中国电力创新奖二等奖，风资源高精度模拟与风电场智能选址设计关键技术及应用，5/15（PIA-2025-J-2106-R05）；3.2025年中国产学研合作促进会科技创新奖创新成果奖二等奖，风能资源高效利用关键技术与自主仿真设计平台开发，5/10（20252080）
  11. 姓名：吴永华
    排名：11
    行政职务：专工
    技术职称：工程师
    工作单位：华能陕西发电有限公司
    对本项目技术创造性贡献：主要负责在役风电场智能化监测运维技术的研究与应用。开发了适用于西北高温下，基于图像识别的风电机组烟雾探测与机舱火灾预警系统，以及高寒环境下风力机叶片覆冰图像识别装置及融冰控制方法，建立无人机不停机巡检、覆冰智能诊断等成果的现场验证与迭代机制。参与搭建状态重构、协同调控、效果评估闭环的模块化智慧运维管控平台并在示范场站应用。对应“四、主要科技创新”所列第3项科技创新；佐证材料：必备附件2、其他附件1-3等。
    曾获国家科技奖励情况：1.2023年度中国安全生产协会第四届安全科技进步三等奖，风电场无人机动态自主巡检系统研究及应用，4/5（2023-3-393-R02）；2.2023年度中国电力企业联合会电力职工技术创新三等奖，一种风力发电集电线路绝缘导线固定线夹，1/5（PIA-2023-ZG-3253）；3.2024年中国安全生产协会第五届安全科学技术二等奖，大型发电机组安全状态在线集中监测及远程诊断平台建设，7/10（2024SSTPA-2-243-R07）
  12. 姓名：李征征
    排名：12
    行政职务：副所长
    技术职称：高级工程师
    工作单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献：主要负责西北大型风电场地质勘察技术攻关。完成勘探点精准布设与取芯技术研究、钻孔智能编录与岩芯识别技术研究、西北地区特殊土岩土力学参数优选方法研究及工程地质风险智能评估技术研究等，通过集成多源勘察数据，实现风电场设计前期地质风险预判与工程决策，参与了风场3D可视化等软件中地质勘察模块的开发。对应“四、主要科技创新”所列第2项科技创新；佐证材料：其他附件2-11等。
    曾获国家科技奖励情况：1.2024年度电力工程科学技术进步奖一等奖，水库变形边坡多源融合监测与风险防控技术，3/11(202402081009000)；2.2024年度水力发电科技进步奖一等奖，特大型滑坡失稳堵江与溃决灾害风险评估关键技术及工程应用，8/15(2024-J-1-09-G08)
  13. 姓名：万敏平
    排名：13
    行政职务：副系主任
    技术职称：教授
    工作单位：南方科技大学
    对本项目技术创造性贡献：主要负责物理-数据深度融合风电场精细化湍流模拟与地形-尾流耦合理论体系的研究。开展适应于风力发电场景的计算流体力学理论研究、先进湍流模型算法优化、负责致动盘、致动面等尾流模型的算法实现，适应复杂风场风机阵列精细数值仿真的工程技术需求。对应“四、主要科技创新”所列第1项科技创新；佐证材料：其他附件2-24、2-26等。
    曾获国家科技奖励情况：1. 2025年度电力工程科学技术进步奖一等奖，大型风电场风能资源高效开发利用关键技术及应用，10/15（202602081002000）；2.2024年度中国可再生能源学会科学技术进步二等奖，风资源精细化评估关键技术与国产化仿真设计平台开发，5/10（KXJJ-1-24-2-09）
  14. 姓名：韩晓亮
    排名：14
    行政职务：副总工程师
    技术职称：正高级工程师
    工作单位：内蒙古电力勘测设计院有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献：主要负责大型风电场机组选型、布置选址地形微观选址，创新了季风气候明显区域的风电机组阵列排布方法，解决大型风电场快速优化布置难题。合作完成风资源评估与风电场选址平台中，宏微观设计选址算法模块的开发。对应“四、主要科技创新”所列第1项科技创新；佐证材料：必备附件1-2，其他附件2-25等。
    曾获国家科技奖励情况：1.2025年度电力工程科学技术进步奖一等奖，大型风电场风能资源高效开发利用关键技术及应用，6/15 (202602081002000)
  15. 姓名：张日葵
    排名：15
    行政职务：总经理
    技术职称：副研究员
    工作单位：深圳十沣科技有限公司
    对本项目技术创造性贡献：负责面向风电设计仿真国产化软件平台的集成开发。完成面向各类地形地貌与气候环境特征的大型风电场风资源精细化模拟、风电机组载荷与基础设计等全流程设计需求的一体化仿真平台开发与测试验证。对应“四、主要科技创新”所列第1、2项科技创新；佐证材料：必备附件1-1，其他附件2-11、2-25等。
    曾获国家科技奖励情况：1. 2025年度电力工程科学技术进步奖一等奖，大型风电场风能资源高效开发利用关键技术及应用，14/15（202602081002000）；2.2024年度中国施工企业管理协会工程建设科学技术进步奖二等奖，风电场风能资源数值模拟关键技术研究及应用，6/15(2024-J-2-046-R06)
主要完成单位及创新推广贡献：
  1. 单位名称：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
    单位贡献：作为第一完成单位，中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司牵头风电场规划设计与施工运维技术体系的总体策划、研发和实施，完成了本项目主要科技创新中的创新点一、创新点二中的大部分工作以及创新点三中的部分工作，其中包括：（1）结合区域气象、地理地形、大气热稳定度、极端天气条件等提出风能资源精细化评估技术体系，形成“空地协同”三维智能选址技术，研发核心算法可控的大气边界层多物理场流动求解器，开发自主知识产权的风能资源评估与风电场优化设计软件云平台，实现了对国外风资源评估商业软件的国产化替代，填补国内风电流场仿真基础核心软件的空白，为风电场前期资源评估与规划布局提供一站式服务。（2）建立西北多类特殊性岩土精准勘察与地质风险智能评估成套技术，提出适应于湿陷性黄土及极端环境条件下风电机组基础与混合高塔架适配结构设计与施工方法，建立了“风资源-机组-塔架-地基”多尺度全域耦合一体化仿真设计方法，开发风电一体化设计与智能建造平台，攻克西北特殊工况下风电场工程建设的关键技术瓶颈。（3）发展了融合机组出力状态的双参数机舱传递函数构建方法，建立了机舱风速-输出功率-自由来流风速的映射关系，自由来流预测风速均方根误差明显下降；参与建立了状态重构-协同调控-效果评估闭环的模块化智慧运维管控平台，形成闭环反馈，支撑了西北大型风电场规模化应用，为风电场群优化调度运行提供了高可靠性决策依据。

  2. 单位名称：华能陕西发电有限公司
    单位贡献：华能陕西发电有限公司主要负责西北地区典型风电场的运维工作，主导应用多尺度耦合下的风资源精细化评估与选址布局、资源-机组-塔架-地基多尺度全域耦合一体化仿真设计、工程建设施工工艺、多源图像融合动态融冰与火灾预警、风电机组传动轴系多参量监测与多故障融合诊断等创新成果的应用示范。参与核心技术的研发，完成了本项目主要科技创新中创新点三的部分工作，具体为：开发了基于旋转位置移动机构的多角度覆冰图像采集装置、三扇叶冰层重量差约束下的分步动态融冰策略与基于图网络数据的结冰区域拓扑建模方法，保障了不停机工况下风力发电机的动平衡稳定运转，显著提升了融冰能效；构建了烟雾扩散方向与速度实时解算方法及自适应传输策略动态调整机制，解决了恶劣电磁环境下高速传输中断与数据丢失难题；构建了风电机组SCADA数据异常工况辨识方法，完善运行后评价技术体系，提升了大型风电场的运维管控水平，提高了风电机组的运行能效；同时，推动成果向陕西定边、靖边、子长、蒲城、澄城、华阴等风电场推广应用。

  3. 单位名称：西安理工大学
    单位贡献：西安理工大学完成了本项目主要科技创新中的创新点三中的部分工作，具体为：建立了动力学机理驱动的风电机组传动轴系多参量监测与多故障融合诊断方法，构建非线性转子-轴承动力学模型，揭示轴承承载性能变化、油膜失稳与轴系异常振动之间的耦合机制；构建不平衡、不对中、转子弯曲、裂纹和轴承失稳等典型故障的多维表征体系，增强风载波动条件下相似故障及耦合故障的区分能力。结合风电场三维可视化化建模、“风电机组-支撑塔架-地基基础”一体化在线监测技术与机器学习方法，建立了多故障分类识别模型与智能分析系统，贯通多参量监测、异常辨识与故障分类过程，为西北大型风电场故障机组筛查、关键部件状态评估及检修决策提供方法与技术支撑。

  4. 单位名称：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
    单位贡献：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司完成了本项目主要科技创新中的创新点三中的部分工作，主要负责风电场调度优化关键技术及运维平台开发。通过融合机舱激光雷达实测数据、数值模拟结果与SCADA运行数据，构建了复杂地形条件下分风向扇区的“区域气象预报风速-机组点位风速”统计拟合模型，开发了基于风力机尾流模型优化的风电场优化调度方法，显著提高了风电场的功率预测精度以及尾流控制策略的可靠性；建立了基于相邻机组功率差值极值的偏航标定系数在线修正方法，实现了上游-下游机组的准确辨识与协同偏航调节；建立了状态重构-协同调控-效果评估闭环的模块化智慧运维管控平台。

  5. 单位名称：西安热工研究院有限公司
    单位贡献：西安热工研究院有限公司完成了本项目主要科技创新中的创新点一和创新点三中的部分工作，主要负责风电场数值模拟与能效复核验证工作。对复杂地形风场数值模拟中，计算域入口驱动条件的多解析度湍流迭代生成、速度-压力耦合侧向边界条件的重构进行了指导开发，实现了对数值稳定性和精确性的兼顾；对在役风电场资源复核、功率预测提出了建设性的研究思路和方案，并为风资源评估软件开发提供工程测试案例及数据。同时，构建了风力机叶片涂层实验室环境模拟系统构架，为西北恶劣环境下大型风电机组叶片性能测试及寿命评估提供试验支撑。

  6. 单位名称：南方科技大学
    单位贡献：南方科技大学完成了本项目主要科技创新中的创新点一中的部分工作，主要负责风能高效利用理论基础研究。通过嵌入标量方差通量尺度不变性约束，构建C-LES模型动态优化亚格子系数，被动标量相关系数大幅提升，显著抑制惯性区标量通量波动，后验检验中标量谱演化预测误差明显降低。提出了引入垂直速度分量的地形修正方法的地形-尾流耦合模型，通过垂直速度分量修正传统尾流模型，揭示地形加速与尾流偏转的耦合机制，同时发现剪切不稳定性对横向/垂直湍流分量的选择性放大效应，并提出尾流摆动的双通道驱动理论等。

  7. 单位名称：内蒙古电力勘测设计院有限责任公司
    单位贡献：内蒙古电力勘测设计院有限责任公司完成了本项目主要科技创新中的创新点一中的部分工作，主要负责大型风电场风电机组优化布置方面的研究工作。提出了风电场设计与优化方法和系统、平坦地形风机优化布置方法、季风气候明显区域的平坦地形风机优化布置方法等，破解了大型风电场快速优化布置难题；根据得出的正交实验结果进行相关统计分析，确定所述影响因素的最佳取值以得出最优的风电场风力发电机组布置方案，解决了如何通过提取更全面的影响因素进行风电机组优化布置的问题，发展了风电场规划设计关键技术。

  8. 单位名称：深圳十沣科技有限公司
    单位贡献：深圳十沣科技有限公司完成了本项目主要科技创新中的创新点一中和创新点二中的部分工作，具体为：集成开发大型风电场流场数值模拟与机组可靠性一体化分析软件平台，测试开发复杂地形CFD仿真、阵列尾流分析、发电量评估及机位优化等核心功能；负责构建统一数据接口与协同计算框架，集成空气动力场模拟与基础塔架设计系统；参与研发多尺度耦合前处理模块、HPC并行算力调度模块及三维多物理场可视化模块，集成物理约束AI降阶预测模型；实现复杂风场快速估算与仿真结果交互式表达，提升工程分析效率与计算响应能力。

完成人合作关系说明： 完成人合作关系说明：1
陕西省科技厅成果处