6激光雷达在整机测试中的应用-迟冰.pdf

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1、激光雷达在整机测试中的应用迟冰 2023.08目录l一、激光雷达在整机测试中的应用简介l二、整机测试案例分享（地基、机舱、3D）l三、张北鉴衡牡丹风场-雷达验证测试场地l四、展望目录l一、激光雷达在整机测试中的应用简介l二、整机测试案例分享（地基、机舱、3D）l三、张北鉴衡牡丹风场-雷达验证测试场地l四、展望激 光 雷 达 在 整 机 测 试 中 的 应 用整机测试一般指风力发电机组的性能测试、安全测试，包括但不限于功率曲线测试、机械载荷测试等。整机测试通常服务于以下几个方面：型式认证 机组研发/课题 发电量估算 整机厂和业主之间的商业/合同需求 技改评价雷达类型雷达类型应用场景应用场景地基式

2、多用于陆上平坦地形、陆上复杂地形*安装便捷，占地小可同时测量多个高度层数据，从而反映整体风轮面风速风向情况，进而推算垂直风剪切，帮助更好的理解机组特性机舱式多用于海上测试、陆上简单地形；陆上复杂地形*（无法放置地基式雷达时）无需占地可同时测量多个距离层数据随机舱偏航转动，测量风轮上风向来流，相关性强扫描式*多用于海上测试；陆上复杂地形*（无法放置地基式雷达时）无需占地安装便捷激 光 雷 达 在 整 机 测 试 中 的 应 用IEC 61400-50 测风系列标准*：扫描式雷达标准尚未发布，仍在编写中，预计于2026年发布*：目前标准要求地基雷达及机舱雷达仅限于平坦地形和海上测试，但陆上复杂地形

3、使用激光雷达测风在行业内已有广泛应用目录l一、激光雷达在整机测试中的应用简介l二、整机测试案例分享（地基、机舱、3D）l三、张北鉴衡牡丹风场-雷达验证测试场地l四、展望案 例 一：平 坦 地 形，地 基 雷 达+监 控 塔在这个案例中，选取测试周期主风向上30扇区数据：激光雷达60米高度与监控塔同高度数据呈现良好一致性，R2达到0.9996，斜率约0.08%，截距在-0.015m/s左右；同时比较了测试初期与测试后期的数据，具有良好的一致性；数据显示该地基雷达在测试期间具有良好的准确性及数据稳定性。案 例 二：缓 坡 丘 陵，地 基 雷 达+数 值 模 拟 仿 真（C F D）在这个案例中，受

4、限于在役风电场无法进行场地标定，采用雷达+CFD仿真方案进行测试；应增加测试不确定度：1、雷达因地形带来的不确定度；2、CFD仿真不确定度；对此部分不确定度进行量化估算。案 例 二：缓 坡 丘 陵，地 基 雷 达+数 值 模 拟 仿 真（C F D）目前针对复杂地形（中等），可依据地形特征进行修正，但还未形成确定性的方法。案 例 三：山 地 复 杂，地 基 雷 达+数 值 模 拟 仿 真（C F D）测试结果可能呈现较为离散的状态（同测风塔），经分析为高差大从而导致的风速相关性差带来的离散；需大家共同探索与实践，寻找更优的解决方案。探索如机舱雷达、如机舱雷达、3D激光雷达可能带来的更低的测试不

5、确定度激光雷达可能带来的更低的测试不确定度。山地复杂地形，为保证测试结果的真实有效性，建议雷达放置点位与机位处高差不宜超过25m。目录l一、激光雷达在整机测试中的应用简介l二、整机测试案例分享（地基、机舱、3D）l三、张北鉴衡牡丹风场-雷达验证测试场地l四、展望机舱雷达合成不确定度略大，计算年发电量AEP：相差约1.19%；远小于测试不确定度数据结果显示，机舱雷达在测试中具有良好的测风准确性。案 例 一：平 坦 地 形，机 舱 雷 达+高 塔 数 据 对 比选择长距激光雷达可利用率的统计应分离不同工况，统一筛选条件：1、目前从已有项目数据来看，海上激光雷达的可利用率低于陆地；2、测量距离160

6、m和280m的最高；测量距离50m的其次；测量距离400m的最低；3、转速越低可利用率越低；注意低风速下叶轮缓慢转动对雷达数据可利用的影响。案 例 二：海 上 机 组，机 舱 雷 达 数 据 可 利 用 率目录l一、激光雷达在整机测试中的应用简介l二、整机测试案例分享（地基、机舱、3D）l三、张北鉴衡牡丹风场-雷达验证测试场地l四、展望在使用3D雷达应用于整机测试中，需要注意有效扇区的使用，提高数据质量。案 例 一：海 上 机 组，3 D 雷 达目录l一、激光雷达在整机测试中