6激光雷達在整機測試中的應用-遲冰.pdf

《6激光雷達在整機測試中的應用-遲冰.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《6激光雷達在整機測試中的應用-遲冰.pdf（24頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、激光雷達在整機測試中的應用遲冰 2023.08目錄l一、激光雷達在整機測試中的應用簡介l二、整機測試案例分享（地基、機艙、3D）l三、張北鑒衡牡丹風場-雷達驗證測試場地l四、展望目錄l一、激光雷達在整機測試中的應用簡介l二、整機測試案例分享（地基、機艙、3D）l三、張北鑒衡牡丹風場-雷達驗證測試場地l四、展望激 光 雷 達 在 整 機 測 試 中 的 應 用整機測試一般指風力發電機組的性能測試、安全測試，包括但不限于功率曲線測試、機械載荷測試等。整機測試通常服務于以下幾個方面：型式認證 機組研發/課題 發電量估算 整機廠和業主之間的商業/合同需求 技改評價雷達類型雷達類型應用場景應用場景地基式

2、多用于陸上平坦地形、陸上復雜地形*安裝便捷，占地小可同時測量多個高度層數據，從而反映整體風輪面風速風向情況，進而推算垂直風剪切，幫助更好的理解機組特性機艙式多用于海上測試、陸上簡單地形；陸上復雜地形*（無法放置地基式雷達時）無需占地可同時測量多個距離層數據隨機艙偏航轉動，測量風輪上風向來流，相關性強掃描式*多用于海上測試；陸上復雜地形*（無法放置地基式雷達時）無需占地安裝便捷激 光 雷 達 在 整 機 測 試 中 的 應 用IEC 61400-50 測風系列標準*：掃描式雷達標準尚未發布，仍在編寫中，預計于2026年發布*：目前標準要求地基雷達及機艙雷達僅限于平坦地形和海上測試，但陸上復雜地形

3、使用激光雷達測風在行業內已有廣泛應用目錄l一、激光雷達在整機測試中的應用簡介l二、整機測試案例分享（地基、機艙、3D）l三、張北鑒衡牡丹風場-雷達驗證測試場地l四、展望案 例 一：平 坦 地 形，地 基 雷 達+監 控 塔在這個案例中，選取測試周期主風向上30扇區數據：激光雷達60米高度與監控塔同高度數據呈現良好一致性，R2達到0.9996，斜率約0.08%，截距在-0.015m/s左右；同時比較了測試初期與測試后期的數據，具有良好的一致性；數據顯示該地基雷達在測試期間具有良好的準確性及數據穩定性。案 例 二：緩 坡 丘 陵，地 基 雷 達+數 值 模 擬 仿 真（C F D）在這個案例中，受

4、限于在役風電場無法進行場地標定，采用雷達+CFD仿真方案進行測試；應增加測試不確定度：1、雷達因地形帶來的不確定度；2、CFD仿真不確定度；對此部分不確定度進行量化估算。案 例 二：緩 坡 丘 陵，地 基 雷 達+數 值 模 擬 仿 真（C F D）目前針對復雜地形（中等），可依據地形特征進行修正，但還未形成確定性的方法。案 例 三：山 地 復 雜，地 基 雷 達+數 值 模 擬 仿 真（C F D）測試結果可能呈現較為離散的狀態（同測風塔），經分析為高差大從而導致的風速相關性差帶來的離散；需大家共同探索與實踐，尋找更優的解決方案。探索如機艙雷達、如機艙雷達、3D激光雷達可能帶來的更低的測試不

5、確定度激光雷達可能帶來的更低的測試不確定度。山地復雜地形，為保證測試結果的真實有效性，建議雷達放置點位與機位處高差不宜超過25m。目錄l一、激光雷達在整機測試中的應用簡介l二、整機測試案例分享（地基、機艙、3D）l三、張北鑒衡牡丹風場-雷達驗證測試場地l四、展望機艙雷達合成不確定度略大，計算年發電量AEP：相差約1.19%；遠小于測試不確定度數據結果顯示，機艙雷達在測試中具有良好的測風準確性。案 例 一：平 坦 地 形，機 艙 雷 達+高 塔 數 據 對 比選擇長距激光雷達可利用率的統計應分離不同工況，統一篩選條件：1、目前從已有項目數據來看，海上激光雷達的可利用率低于陸地；2、測量距離160

6、m和280m的最高；測量距離50m的其次；測量距離400m的最低；3、轉速越低可利用率越低；注意低風速下葉輪緩慢轉動對雷達數據可利用的影響。案 例 二：海 上 機 組，機 艙 雷 達 數 據 可 利 用 率目錄l一、激光雷達在整機測試中的應用簡介l二、整機測試案例分享（地基、機艙、3D）l三、張北鑒衡牡丹風場-雷達驗證測試場地l四、展望在使用3D雷達應用于整機測試中，需要注意有效扇區的使用，提高數據質量。案 例 一：海 上 機 組，3 D 雷 達目錄l一、激光雷達在整機測試中的應用簡介l二、整機測試案例分享（地基、機艙、3D）l三、張北鑒衡牡丹風場-雷達驗證測試場地l四、展望激光雷達類型激光雷

7、達類型依據標準依據標準標準技術要求標準技術要求地基式激光雷達IEC 61400-50-2:2022（IEC 61400-12-1:2017，附錄L）分級測試、驗證測試機艙式激光雷達IEC 61400-50-3:2022驗證測試、環境敏感性分析測試漂浮式激光雷達IEC61400-50-4（尚未正式發布）驗證測試、分級測試掃描式激光雷達IEC61400-50-5（編制中）-n“標定”作為證據庫（evidence base）的重要部分，以保證測試/測量的可追溯性和可重復性；同時作為后期項目的不確定度輸入n 張北鑒衡牡丹實驗風電場，雷達驗證測試基地n 目前已完成雷達驗證測試：地基雷達40+臺，機艙雷達15+臺，3D雷達9臺，聲波雷達1臺鑒 衡 張 北 牡 丹 實 驗 風 電 場 雷 達 驗 證 測 試 基 地目錄l一、激光雷達在整機測試中的應用簡介l二、整機測試案例分享（地基、機艙、3D）l三、張北鑒衡牡丹風場-雷達驗證測試場地l四、展望n IEA TASK32 風能技術合作研究論壇-wind lidars；1、復雜地形下，如何提升激光雷達的測量準確性；2、激光雷達獲得的湍流強度數據用于場址評估或載荷評估的輸入，進一步研究激光雷達湍流強度的數據特性。