风电能源气象保障解决方案

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背景需求

风能是一种可再生清洁能源，风电机组是将风能转化为电能的设备，其输出功率越高，发电量越大。测量风电机组的功率曲线和功率系数需要测量来流的风速、风向等信息，而风速、风向测量的精度将直接影响风电机组功率曲线和功率系数测量的准确性。在风电资源开发及应用中，需要对风电场内的水平风速、风向、湍流强度、风切变指数等气象参数进行准确测量，以便评估风电场的风能资源和进行风电场的合理规划。

近距垂直廓线型测风激光雷达测量高度在15～500 m的范围，且通常可测量至少20个高度层。因此，在风电机组功率特性测试、风功率预测、机组运行控制与管理以及风资源评估等关键环节，近距垂直廓线型测风激光雷达凭借其高精度、高时空分辨率和灵活部署的优势，成为理想的技术选择。

风资源评估

在风电场的宏观选址阶段，使用相干多普勒测风激光雷达进行短期测风可快速决策是否继续进行该项目投资，用最经济的手段节省时间成本并降低项目风险。在微观选址阶段，使用相干多普勒测风激光雷达短期测风结合测风塔数据可更精准模拟出整个风场的风资源情况，特别是对风机机位点的风资源补测，可有效避免单机组投资风险，精准计算发电收益并保证机组的安全特性。

优化陆地风机选址优化海上风机选址

优化陆地风机选址

告别昂贵耗时的测风塔安装。在规划阶段，近距垂直廓线型测风激光雷达在数周内即可完成多个候选场址的高空风资源普查，获取代表性更广、维度更全的数据。近距垂直廓线型测风激光雷达空间分辨率≤15m，秒级时间分辨率可以很好地实测风切变、湍流等数据，以弥补测风塔在高时空分辨探测上的不足。

优化海上风机选址

远距型扫描测风激光雷达基于PPI、RHI、DBS和单光束扫描的多种可配置扫描策略，获取海上近10km区域内的三维风场，深入了解海上近岸风力资源，提高海上风电作业成本效益。

功率曲线验证测试

在2017年修订的风机功率曲线验证标准IEC61400-12标准中，将相干多普勒测风激光雷达列入可用于功率曲线测试的设备名单，由于测风激光雷达灵活部署等特点使得功率曲线测试变成可轻松实施的工程，目前已在多个业务中成功代替测风塔进行了应用。相干多普勒测风激光雷达对风场内风电机组机舱风速仪进行校正，依据IEC规定的扇区计算方法，确定测试扇区。将测量到的风速折算为标准空气密度，快速实现风电场全场风电机组系统风速校正及功率曲线和运行性能考核评估，并给出优化方案。