风力发电行业经过高速发展期,目前处于出质保期的故障频发阶段,叶片是风力机获取风能也是机组承受主要载荷的关键部件,高昂的维修、更换费用促使风电运维各方都将叶片的有效使用寿命作为降本增效的关键。随着风力机叶轮直径和轮毂高度的增加,大气边界层内气流对风力机产生较大的影响,如何挖掘动态来流的非平稳非均匀性并建立有效的风速模型,将其结合到叶片疲劳载荷对准确计算叶片疲劳寿命值并确保机组安全有效运行至关重要。为精确计算叶片疲劳寿命评估值,本文基于风力发电机组轮毂处实测风速风向数据结果,以“风的非高斯特性分析”-“叶片气动载荷分析”-“叶片疲劳寿命分析”的递进式研究思路,分别对非高斯风速风向联合分布概率模型、动态来流及实测风力机叶片气动载荷的变化规律、叶片全风向区间寿命计算模型进行系统研究,为风电场叶片服役期间的寿命预测和叶片运维管理提供技术支撑。主要研究工作包括:（1）提出非高斯Lévy指数风速模型,建立非高斯风速风向联合分布概率模型。基于Lévy进程的非高斯性,利用脉动冲击理论,建立非高斯Lévy指数风速模型,采用离散-连续混合联合分布模型描述十六个风向变化特性,根据多年风力机轮毂处实测风速风向数据建立风速风向联合模型,使用决定系数判定概率密度函数的拟合情况。实例分析表明,相比于常用的高斯风速Weibull分布模型,本文提出的非高斯Lévy指数风速风向联合概率分布模型拟合精度更高,能精确表现出机组轮毂处风速的非高斯特性,非高斯风速风向联合分布概率模型为进一步计算叶片寿命奠定理论基础。（2）使用CFD仿真方法模拟简化非高斯风速模型获得叶片气动载荷,与叶片实测机械载荷进行对比验证。采用CFD仿真方法模拟不同风向不同风速情况,探讨叶片气动压力及应力、位移变化规律,并模拟简化非高斯风速模型获得叶片的气动载荷。通过在叶片上粘贴集成应力传感器,获取叶片实时载荷变化,经过滤波处理将实时数据通过模块化系统处理存储与并行化计算,以可视化智慧风电平台体现。通过实例对比分析,CFD仿真方法模拟简化非高斯风速模型与实测过程获得叶片的挥舞弯矩和摆振弯矩变化趋势较相似,确认了CFD仿真方法与实测叶片载荷方法结果的一致性、有效性。（3）提出基于全风向区间风力机叶片寿命的计算方法,对比其它两种间接寿命计算方法。基于风速风向数据频域法,根据全风向区间应力损伤方法通过修正窄带过程,得到宽带过程不同区间叶根的损伤值,获取叶片全风向区间叶片寿命计算方法。作为“风的非高斯特性分析”、“叶片气动载荷分析”的应用与延拓,通过实例分别计算传统叶片寿命值、实测叶片寿命值及全风向区间叶片寿命值,对比表明传统计算方法存在高估风险,实测叶片计算方法与本文提出的计算方法结果相近,较接近叶片实际运行情况。本文提出的方法能够结合叶片材料进行分析,为风电场在役叶片的疲劳寿命计算提供一种具有应用价值的新方法。