测风塔抖动,对测风有何影响?可利用激光雷达“再显神通”!

更新时间:2021/5/7      浏览:

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在风电场前期规划过程中,测风数据的精准度和完整率、测风塔的位置和数量等均影响着风电场产能评估的准确性。


换言之,测风塔作为风能资源测量的第一设备,其直接影响风电场产能评估的能力。


某风电海外事业部负责人问道:“若测风塔抖动(晃动),对风资源评估又有什么影响?


首先,测风塔抖动(晃动)可能会带来以下两方面影响:
 
其一、测风塔晃动会导致风吹在风杯上的速度与实际环境风速产生偏差(因发生了相对运动);
 
其二、测风塔塔架晃动幅度较大时,其测量设备可能会发生一定倾斜,此时水平风速和测量仪器之间会存在入流角(实际气流入流速度与旋转平面的夹角)的问题。

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其次,世间只有绝对的运动,却没有绝对的静止。


故测风塔静止只是相对的,细微晃动定是有的,只是说人的肉眼是否能观察的到?风速较小时,测风塔的晃动几乎肉眼不见;但遭遇大风时,测风塔晃动也是有迹可循的。


注意:只要测风塔的晃动控制在一定范围内,其数据偏差是可控的。


当然,通过在风电场选立多个测风塔是可以纠正其偏差的,这也是精确场区资源状况判断的一种有效方法。


但事实上,测风塔高度越高,其晃动越厉害,测风数据的偏差也就愈大,风资源评估结果也会受影响。


因此,若想达到真正的精细化测风,单纯依靠测风塔还是具有一定的局限性。尤其对复杂地形的风电场而言,有些风场根本就不具备立塔测风的条件,这时可借助激光雷达来完成相关测风工作。

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激光雷达作为一种先进的测风仪器,因其轻巧便携,覆盖范围广、测量精度高等优势,逐渐在风电行业崭露头角。


激光雷达到底是如何捕获风资源数据的?


其基本原理是光纤激光器产生的信号光通过光学天线和扫描机构发射到待测空气中,脉冲激光与大气中的气溶胶颗粒相互作用产生携带其速度信息的后向散射信号。


当光学天线接收到的后向散射信号通过和系统内光纤激光器产生的本振光拍频进行数字解调,即可进行算法处理得到待测目标的风场信息。

 

相比传统测风塔,激光雷达采集的风资源数据也更丰富,可同时捕获不同高度的水平、垂直风速、风向数据,入流角等,其测风数据完整率更高、安全性更好、精准度更高。

 

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