為避免現象學建模方式的局限性，基于隨機過程的隨機函數描述，構建了隨機Fourier 譜，可更為準確地描述塔筒脈動風速場。進而，引入風速作用于旋轉葉片的物理機制，提出了旋轉Fourier 譜，以刻畫旋轉葉片脈動風速場。以隨機Fourier 譜與旋轉Fourier 譜為基礎，依據隨機函數法可實現風電機組風場模擬，所得塔筒、葉片脈動風速時程分別如圖4 和圖5 所示。
　　對于塔筒而言，可借鑒建筑結構領域的相關研究成果確定風荷載，即可依據Bernoulli 定理確定。不同的是，葉片結構形式較為復雜，且需要考慮運行的影響。為此，本文引入了廣泛接受的葉素動量（Blade Element Momentum）理論以準確而簡單地確定作用在葉片上的風荷載，考慮了旋轉葉片對風速的減緩作用。

圖3 風電機組風場模擬位置

圖4 塔筒脈動風速時程

圖5 葉片脈動風速時程