3激光雷达前馈技术研讨会-运达0808(1).pdf

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1、激光雷达前馈控制开发与验证一致性闭环实践 浙江运达风电股份有限公司 技术中心 陈前2023.8.10 目录CONTENTSI N T E L L I G E N T W I N D T U R B I N E智能风机智能风机L I D A R T E C H N O L O G Y前馈技术前馈技术A P P L I C A T O N实践验证实践验证P R O S P E C T A N D T H I N K I N G展望思考展望思考3 风机智能化发展是必然趋势智能化是产业的风向标，是各个行业的发展走向雷达的应用加快了智能化发展进程雷达为了风机提供了更多可能性基于激光雷达的智能化发展技术背

2、景智能风机|背景4 尾流探测、湍流探测、阵风预警、风切探测、偏航误差雷达应用尾流尾流探测探测湍流湍流探测探测阵风阵风预警预警风切风切探测探测偏航偏航误差误差智能风机|应用5 智能风机|理念通过先进控制算法降低机组载荷、增加发电量，提高机组适应性、稳定性、安全性技术理念u基于激光测风雷达，通过技术创新，提前感知并精准捕捉来风中实时变化的多维度信息，利用先进的前馈控制算法，实现大幅度的降载，提高机组安全性和稳定性。u基于前馈控制算法，进行多方位技术拓展，增强机组在恶劣环境中的适应能力、提高发电收益。6 基于激光测风雷达的风电机组控制技术，降本提效目标84%86%88%90%92%94%96%98%

3、100%102%优化前优化后疲劳载荷0%20%40%60%80%100%120%优化前优化后极限载荷99%100%100%101%101%102%102%103%优化前优化后发电量载荷优化：疲劳载荷下降5-10%，极限载荷下降10-20%功率优化：发电量提升2-3%智能风机|目标目录CONTENTSI N T E L L I G E N T W I N D T U R B I N E智能风机智能风机L I D A R T E C H N O L O G Y前馈技术前馈技术A P P L I C A T O N实践验证实践验证P R O S P E C T A N D T H I N K I N

4、 G展望思考展望思考8 前馈控制|激光雷达光学头、数存单元、多普勒原理原理9 前馈控制|激光雷达按激光源分为连续波雷达和脉冲波雷达类型 连续波激光雷达 脉冲波激光雷达10 前馈控制|激光雷达跨度三年，统计激光雷达数据有效率和雷达故障率可靠性数据有效率雷达故障率有效率70-80%，除去叶片遮挡因素，有效率90-95%左右故障率按照次/年进行统计00.511.522.53厂家1厂家2厂家3厂家411 前馈控制|激光雷达对激光雷达做失效保护，提高算法的正确性和可靠性保护雷达状态异常光束测量异常HMI预警，并关闭前馈参数配置错误通讯异常HMI预警，并关闭前馈重新核对并配置12 前馈控制|总览 Blad

5、ed API接口 开发雷达的数据接口，能处理脉冲波和连续波雷达 雷达数据的处理 雷达风速预估算法 前馈控制算法 表中实现参数的配置13 前馈控制|风速预估Gate 1Gate 2Beam 1Beam 2Beam 4Beam 3LAT Rotor Planettr=0Gate 3LiDAR Lens_estimates_at_rotor_estimates_at_latgate_id=2 gate_id=3 gate_id=1 环形缓冲区存储相关数据缓冲区自动扩容每个周期加入新的数据点雷达所有数据点排序ttr按照周期递减到达风轮面的数据删除14 1前馈控制|风速校正风速重构机舱校正滤波处理15

6、前馈控制|前馈算法051015202530359141924Pitch angle(deg)Wind speed(m/s)T_LidarPitchLookup0123456791113151719Slope(deg.s/m)Wind speed(m/s)T_LidarIdealPitchSlope 输入预估风速，通过算法来得到一个变桨增量，加到变桨PI控制器中，实现提前变桨动作。()=()()=()()()=()()()112216 前馈控制|控制框图+1+1=175022+2+2()=1750F+-+-+雷达预估风速变桨执行器 雷达前馈目录CONTEN