海上風電機組在測量功率曲線時,如果采用安裝海上測風塔的方式,則成本非常高。新的功率曲線測試標準允許采用激光雷達開展功率曲線測試,成本相比測風塔要低很多。文章通過介紹激光雷達的原理,并將其與測風塔上的風速儀進行風速測量對比,對比變量為平均風速、時序、湍流和切變,結果證明激光雷達用于功率曲線測量是可行的。但是,應用激光雷達也有一些需要特別注意的地方,比如,要提前跟測風塔進行對比,對激光雷達的實測數(shù)據(jù)進行修正,并通過信噪比進行數(shù)據(jù)篩選等。 

【文章來源】：船舶工程. 2020,42(S1)北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

激光雷達測量原理

激光雷達在海上風電機組功率曲線測量中的應用可行性—549—械式風速儀在某些風速段下存在一些慣性。圖4激光雷達和測風塔的切變對比圖5激光雷達和測風塔的時序對比3結論分析以上實測數(shù)據(jù)可知：激光雷達和測風塔的風速平均值相關性略顯離散，相關性為0.98，湍流也略顯離散，切變的相關性非常好，相關性為0.9725。但是，功率曲線測量時，更關注的是平均值。因此，上述對比數(shù)據(jù)總體來說是可接受的。激光雷達在用于海上風電機組的功率曲線測量時，建議如下：1）要提前將激光雷達安裝到平坦地形的測風塔旁邊去對比，最好能將雷達安裝到不同地形和不同季節(jié)下去做校準對比，以便對雷達分級。2）對激光雷達實測的平均值、湍流和切變等測量值進行修正，修正到標準測風塔處。3）注意激光雷達在海上環(huán)境下的防潮防腐防臺風。4）應對激光雷達的實測數(shù)據(jù)進行過濾，例如，由于氣溶膠的變化可能導致信噪比變化，應將信噪比作為過濾條件。5）應對測量結果進行不確定度評估，激光雷達的應用可能會導致功率曲線的不確定度增大。參考文獻：[1]MAYJ,ZHAOHJ,DONGYS,etal.ComparisonofTwoAirPollutionEpisodesoverNortheastChinainWinter2016/17UsingGround-BasedLidar[J].氣象學報（英文版）,2018,32(2):313-323.[2]CHENY,WANGXQ,DUANJ.ObservationofWindShearduringEveningTransitionandanEstimationofSubmicronAerosolConcentrationsinBeijingUsingaDopplerWindLidar[J].氣象學報（英文版）,2017,31(2):350-362.[3]WANGY,PANDL,HEXQ,etal.WindVectorRetrievalAlgorithmfromSpaceborneLidarData[J].海洋學報（英文版）,

激光雷達在海上風電機組功率曲線測量中的應用可行性—549—械式風速儀在某些風速段下存在一些慣性。圖4激光雷達和測風塔的切變對比圖5激光雷達和測風塔的時序對比3結論分析以上實測數(shù)據(jù)可知：激光雷達和測風塔的風速平均值相關性略顯離散，相關性為0.98，湍流也略顯離散，切變的相關性非常好，相關性為0.9725。但是，功率曲線測量時，更關注的是平均值。因此，上述對比數(shù)據(jù)總體來說是可接受的。激光雷達在用于海上風電機組的功率曲線測量時，建議如下：1）要提前將激光雷達安裝到平坦地形的測風塔旁邊去對比，最好能將雷達安裝到不同地形和不同季節(jié)下去做校準對比，以便對雷達分級。2）對激光雷達實測的平均值、湍流和切變等測量值進行修正，修正到標準測風塔處。3）注意激光雷達在海上環(huán)境下的防潮防腐防臺風。4）應對激光雷達的實測數(shù)據(jù)進行過濾，例如，由于氣溶膠的變化可能導致信噪比變化，應將信噪比作為過濾條件。5）應對測量結果進行不確定度評估，激光雷達的應用可能會導致功率曲線的不確定度增大。參考文獻：[1]MAYJ,ZHAOHJ,DONGYS,etal.ComparisonofTwoAirPollutionEpisodesoverNortheastChinainWinter2016/17UsingGround-BasedLidar[J].氣象學報（英文版）,2018,32(2):313-323.[2]CHENY,WANGXQ,DUANJ.ObservationofWindShearduringEveningTransitionandanEstimationofSubmicronAerosolConcentrationsinBeijingUsingaDopplerWindLidar[J].氣象學報（英文版）,2017,31(2):350-362.[3]WANGY,PANDL,HEXQ,etal.WindVectorRetrievalAlgorithmfromSpaceborneLidarData[J].海洋學報（英文版）,

【參考文獻】：
期刊論文
[1]激光雷達掃描方式[J]. 袁光福,馬曉燠,劉爽,楊奇龍.  強激光與粒子束. 2020(04)
[2]基于激光雷達的垂直能見度反演算法及其誤差評估[J]. 宋海潤,王曉蕾,李浩.  強激光與粒子束. 2020(03)
[3]考慮地表反射類型的氣溶膠散射偏振特性[J]. 馬愈昭,高晨,程飛帆,李猛,熊興隆.  光子學報. 2020(02)
[4]激光雷達傳感器功能仿真方法研究[J]. 張鴻喜,趙世明.  艦船電子工程. 2019(12)
[5]基于距離分辨的激光雷達技術研究進展[J]. 陳劍彪,孫華燕,趙融生,孔舒亞,趙延仲,單聰淼.  紅外與激光工程. 2019(08)
[6]海上風電機組服役環(huán)境條件監(jiān)測方案研究[J]. 李穎,黃祥聲,王愛國,鄧柏松,朱義蘇.  環(huán)境技術. 2019(01)



本文編號：3033853