MODULE MAP · SYSTEM OVERVIEW · DATA LEDGER

项目架构与数据总览

大创项目全景技术路线、十五个可视化模块目录、多风速工况基线与双机功率分解;全部数值由仓内 data.js / data_3d.js 实时读取,与契约校验脚本同源。

系统账本 四项核心成果指标:两机对流增益、九机阵列增益、代理模型拟合优度与 POD 能量覆盖,全部来自仓内数据文件实算。
FLORIS 4.6.6 · GCH
01 / TANDEM GAIN8 M/S
双机偏航最大增益
+8.13%
上游 +25° 最优偏航工况
2190 → 2368 kW
02 / ARRAY GAIN3×3 GREEDY
九机阵列独立偏航增益
+24.04%
贪心 [30°, 20°, 0°] 梯级协同
8095 → 10041 kW
03 / SURROGATE R²XGBOOST
代理模型拟合决定系数
> 0.9999
MAE < 10.5 kW · 推理 < 0.8 ms
队友交付图源 · 仓内脚本待补
04 / POD ENERGYROM
前 2 阶模态能量覆盖
98.0%
Mode 0 76.4% + Mode 1 21.6%
流场评估提速超 1000×
技术路线 物理流场建模 → 降阶与代理建模 → 协同优化求解 → 交互可视化:四段式研发链路,四级递进。
PIPELINE · 4 STAGES
STAGE 1 / PHYSICS 物理流场建模 FLORIS 4.6.6 GCH 工程尾流模型,3D 尾流偏转与速度亏损模拟。
STAGE 2 / ROM 降阶与代理建模 POD 本征正交分解 + XGBoost 高精度代理模型,毫秒级功率预测。
STAGE 3 / OPTIMIZE 协同优化求解 SLSQP 连续寻优 / 贪心独立偏航,全风速工况 γ* 序列求解。
STAGE 4 / DELIVERY 交互可视化模块 3D 风电场、闭环看板与答辩交互系统,孙承泽负责(本系统)。

十五个可视化模块目录

纯静态边缘渲染,全部模块可在无后端环境直接打开;编号 00–03 为组会主讲主线,其余为支撑与扩展模块。
MOD 00主线
平台首页 数字孪生视口与项目全景入口
MOD 01主线
尾流交互分析 两机对流响应与偏航滑块实解
MOD 02主线
优化对齐验证 多风速最优偏航角与前后对比
MOD 03主线
实时求解对比 代理模型 vs FLORIS+SLSQP 测速
MOD 04闭环
Master Dashboard 数据–物理–控制闭环总控看板
MOD 05协同
3×3 阵列优化 九机四策略协同偏航切换对比
MOD 06数据
热力矩阵 偏航 × 风速增益矩阵与 3D 曲面
MOD 07降阶
POD 降阶分析 模态能量分解与毫秒级重构
MOD 08验证
模型精度验证 代理模型 R² / MAE 与架构对比
MOD 09控制
功率需求跟踪 AGC 目标功率逆向偏航求解
MOD 103D
3D 风电场 Three.js 九机协同与真实流场
MOD 113D
3D 尾流曲面 三维速度曲面与高度切片探针
MOD 123D
3D 体渲染 尾流低速泡等直面与偏航扫描
MOD 13协作
数据接口契约 团队交付链路与 API 规范固化
MOD MAP总览
系统与数据总览 模块地图、全工况台账与证据链入口
FIG. A全风速工况基准总功率分布 (6 / 8 / 10 / 12 m/s)
展示未偏航基准工况下全场总功率随风速的非线性增长特征,8 m/s 为额定优化参考工况。
FIG. B额定风速 (8 m/s) 下 P₁ / P₂ 功率分解与让利趋势
上游 P₁ 功率随偏航单调下降(主动让利),下游 P₂ 随偏航显著回升,总功率在 +25° 达峰。
LEDGER双机全工况功率响应数据集 (8 m/s, cases_multi)
逐偏航角 P₁ / P₂ / 总功率与相对增益,高亮行为推荐最优与 0° 基准。
data.js · WIND_DATA.multi
偏航角 γ₁ 上游功率 P₁ (kW) 下游功率 P₂ (kW) 全场总功率 Ptot (kW) 相对 0° 增益 工况状态
NATURE FIG · 01系统总览主图 — 4面板综合 Tandem gain + Array + POD + Wake
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Nature主刊Figure 1候选:a Tandem偏航增益,b 阵列总功率三策略,c POD累积能量,d Wake 0°流场。单栏3.5in/双栏7.2in最终尺寸,矢量PDF → PDF