本发明公开了一种基于自然风复杂工况模拟装置的风力发电机试验台，其特征是设置驱动电机的输出轴与齿轮增速箱的输入轴相联接；齿轮增速箱的输出轴与扭矩传感器相联接；扭矩传感器的另一端通过联轴器与主轴相联接；风轮固定设置主轴的前端；自然风复杂工况模拟单元是由齿轮啮合传动相向直线移动的上齿条和下齿条形成差动机构，分别与上齿条和下齿条联动的是可以夹持在主轴上的瓦片状右夹套和左夹套。本发明通过设置在主轴上的自然风复杂工况模拟单元调节主轴的转速，使主轴的转速发生随机变化，用于模拟风力发电机的自然风复杂工况，实现风力发电机模拟自然风的工作状态下的各项性能测试。