7標準IEC 61400-50-2、IEC61400-50-3 中關于激光雷達驗證方法解讀-UL王智勇.pdf

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1、標準標準IEC 61400-50-2、IEC61400-50-3 中中關于激光雷達驗證方法解讀關于激光雷達驗證方法解讀王智勇王智勇Wind TIC,UL ChinaUL and the UL logo are trademarks of UL LLC 2021.IEC 61400-50-2的目的是對地面激光雷達進行分級測試的程序及要求，以評估RSD響應對氣象條件的敏感度所引致的不確定性。本文檔的范圍僅限于地面安裝的激光雷達。地面雷達的校準程序和要求。風速測量不確定度評定。在SMC期間RSD性能和測量不確定度的附加檢查。將RSD校正及分級測試所得的風速不確定度應用于SMC期間的應用適用范圍：適用

2、范圍：IEC61400-50-2Page 2 IEC 61400-50-3的目的是描述程序和方法，以確保使用安裝在機艙內的風激光雷達進行一致的風測量，并根據最佳實踐進行報告。本文檔的范圍僅限于前視安裝在機艙內的風激光雷達。本文件僅為IEC 61400-12-1:2017附件B中定義的平坦地形和近海測量提供指南。整個方法包括兩個階段的具體測量活動(SMC)，激光雷達校準和測試期間應用。適用范圍：適用范圍：IEC61400-50-3Page 3分享內容分享內容 激光雷達驗證過程校準方法數據要求不確定度要求Page 4雷達驗證過程雷達驗證過程Page 5測試方法確定雷達安裝數據采集數據分析不確定度評

3、估出具報告6雷達驗證過程：測試方法雷達驗證過程：測試方法雷達類型雷達類型適用標準適用標準測試方法測試方法測試項目測試項目測試時長測試時長地面雷達IEC 61400-50-2 黑盒測試Wind Speed:4 16m/sWind Direction:within valid sectorTurbulence Intensity:0.03 0.24 Wind Shear:-0.4 0.81-2個月機艙雷達IEC 61400-50-3黑盒測試Wind Speed:4 12m/sWind Direction:within valid sectorTurbulence IntensityWind She

4、ar2-3個月機艙雷達IEC 61400-50-3白色測試Wind Speed:4 12m/sWind Direction:within valid sectorTurbulence IntensityWind Shear4-5個月Page 7地面式雷達驗證過程：地面式雷達驗證過程：把激光雷達放置于盡量靠近氣象塔位置；在未來的功率曲線測試中，至少比較三個包括風機輪轂高度的風數據；將激光雷達水平風速、風向、湍流強度和風切變與測風塔進行比較。.雷達驗證過程：雷達驗證過程：IEC61400-50-2Page 8多光束機艙雷達或掃描式機艙雷達的黑盒驗證方法：多光束機艙雷達或掃描式機艙雷達的黑盒驗證方法

5、：激光雷達應安裝在地面或堅硬的高架平臺上。支撐和平臺的設計應防止激光雷達的偏轉超過0.1或LOS與參考傳感器之間的最大高度變化為參考高度的1%(兩者的最小值)。光束與水平面的仰角應盡量小，不應大于10。光束高度應在參考風速計高度的1%以內，并在距離參考速度風速計2至5米的水平距離內。雷達驗證過程：雷達驗證過程：IEC61400-50-3 黑盒標定黑盒標定Scanning lidarMulti-beams lidarPage 9雷達驗證過程：雷達驗證過程：IEC61400-50-3 白盒標定白盒標定Multi-beams lidarScanning lidar多光束機艙雷達或掃描式機艙雷達的白盒

6、驗證方法：多光束機艙雷達或掃描式機艙雷達的白盒驗證方法：激光雷達應安裝在地面或堅硬的高架平臺上。支撐和平臺的設計應防止激光雷達的偏轉超過0.1或LOS與參考傳感器之間的最大高度變化為參考高度的1%(兩者的最小值)。光束與水平面的仰角應盡量小，不應大于10。光束高度應在參考風速計高度的1%以內，并在距離參考速度風速計2至5米的水平距離內。雷達驗證過程：數據要求雷達驗證過程：數據要求Page 10v 地面式雷達地面式雷達數據要求數據要求:-激光雷達和測風塔傳感器高度相同，至少3個高度；-激光雷達和測風塔測試系統的時間戳相同，對于10分鐘的平均間隔，變化應為1%，即6秒；-相同的時間間隔:10分鐘m

7、ax、mean、min和std的統計值。v 機艙式雷達機艙式雷達數據要求數據要求:-雷達測試距離門與雷達距離測風塔傳感器之間的距離相同;-激光雷達和測風塔測試系統的時間戳相同，對于10分鐘的平均間隔，變化應為1%，即6秒；-相同的時間間隔:10分鐘max、mean、min和std的統計值雷達驗證過程：數據要求雷達驗證過程：數據要求Page 11v 機艙式雷達機艙式雷達數據篩選條件數據篩選條件有效扇區內的測風塔數據；測風塔數據沒有潛在結冰情況；激光雷達相對風向在桅桿+/-40度以內；激光雷達傾斜角變化在+/-0.1度以內；激光雷達光束數據有效性大于80。數據完整性要求數據完整性要求每個光束最少3

8、00個數據集；風速完成從4m/s到12m/s；風速范圍可以降低到4-10米/秒。但必須在報告中記錄偏離項；每個風速倉至少有5個10分鐘數據集。v 地面式雷達地面式雷達數據篩選條件數據篩選條件有效扇區內的測風塔數據；測風塔數據沒有潛在結冰情況；測風塔切變指數范圍為-0.4至0.8；測風塔湍流強度范圍為0.03至0.24；測風塔入流角在-3至3之間；正北側風向不包括+/-7.5；激光雷達光束數據有效性大于80%。數據完整性要求數據完整性要求最少1080個數據集；風速范圍從4m/s到16m/s；每個風速倉至少有3個10分鐘數據集。雷達驗證過程：不確定度要求雷達驗證過程：不確定度要求Page 12v 地面式雷達地面式雷達A類不確定度（SEM測量標準誤差）,=,B類不確定度,=,2+2+,2+,2+,2+,2+,2+,2+,2+,2+,v 機艙式雷達機艙式雷達A類不確定度（SEM測量標準誤差）,=,B類不確定度,=,2+,2+,2+,2+,2+,2+,2+,2+,2+,+,+,