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特征风机稳定测风技术
作者:admin   发布日期:2014-03-11 10:44   

 

1、现有实时测风技术

    为了保证功率预测精度,获取高质量的现场实测气象数据至关重要,这也是风电场运行中资源评估和发电能力评估的重要数据支撑。目前风电场气象实时测量方式普遍采用在风电场主风向5公里范围内选址建设测风塔的方式,随着风电场建设规模的不断扩大,风机技术的不断发展以及测风塔自身的技术缺陷,通过传统测风塔获得风电场实时气象数据的方式已经无法满足风电场对功率预测、资源评估和发电能力评估的要求。

    传统测风塔获得风电场实时气象数据的方式主要存在以下不足:

    无法全面、准确描述风电场的实际风资源状况。

    随着我国风电事业的不断发展,低风速风机技术的日臻成熟,风电场的建设区域已经从传统的三北区域扩展至地形、地貌更为复杂的华中、华南、华东区域,导致传统棋盘型、一字型风机排布已经不能适应风电场建设区域的地理环境,风电场风机的排布更为复杂,单点建设测风塔的方式已经无法全面、准确反映风电场的实际风资源情况。

    无法应对覆冰、强台风等复杂天气的影响。

    近年来气候变化异常,极端天气频发,包括覆冰、强台风等复杂天气都对测风塔的塔体安全构成威胁,因覆冰原因导致测风塔倾斜甚至倒塌的现象时有发生。

    无法满足风机技术发展的要求。

    2014年1月28日,世界上第一台8.0MW风电机组—维斯塔斯V164-8.0风电机组正式投入测试使用,其塔体高度达140m,最高点为220m。目前风电场建设的测风塔高度普遍为70m-100m,显然已无法满足大容量风机的测风要求。

    数据传输问题。

    目前测风塔数据传输普遍采用无线电台传输和光纤传输两种方式。光纤传输方式,虽然数据传输稳定,但涉及征地和铺设问题,造成施工成本高,周期长。而无线电台传输方式由于受到地表阻碍物和天气变化的影响,会出现传输信号差,数据传输中断的现象。

    数据采集器供电问题。

    测风塔数据采集器供电普遍采用太阳能电池板供电方式,对于华中、华东、华南、华北等易出现长时间阴雨、雾霾等现象的区域很难保证对数据采集器的持续供电,进而导致实时气象数据上报不完整。

    建设、维护成本高,安全性差。

    测风塔在建设期间涉及到征地、光纤铺设等问题,不但建设成本高,而且施工周期长。同时测风设备的安装、更换,测风塔塔体拉线的更换等都采用人工爬塔、高空作业方式完成,存在安全隐患。

2、特征风机稳定测风技术

    公司长期致力于新能源功率预测相关技术的研究与开发。为了解决传统测风塔在风电场实时测风过程中遇到的诸多问题,“东润环能-中科院大气物理研究所 新能源资源评价与数值天气预报研究中心”成立了专业课题组,经过长期的理论研究和实验论证,提出了“特征风机稳定测风技术”以替代传统测风塔完成对风电场实时气象数据的测量。

    特征风机稳定测风技术,以气象学和工程学原理为理论依据,通过接入风机机头风速仪、风向仪等的实时气象数据,结合数值计算和统计方法,从而得到全场范围内以及场内任意位置处各层高的实时气象数据,和传统测风塔测风项目比,本技术具备以下优势:

    准确描述全场的风资源情况。

    特征风机稳定测风技术通过选择风电场外围风机和内部特征点风机作为特征风机完成多点实际测风数据采集,之后以气象学和工程学原理为依据,采用计算流体力学方法剔除风机尾流影响,并结合空间统计方法完成对全场风资源情况的计算,不但能够获得主风向、次主风向的数据,对于地形复杂,局部风向多变的情况也能轻松应对。进而满足风电功率预测、风电场资源后评估、发电能力评估的数据要求。

    建设、维护成本低,安全性高。

    特征风机稳定测风技术的实时测风系统与风机建设同步,避免了重复建设及传统测风塔塔体周期性维护,降低了风电场业主的建设和维护成本。同时规避了传统测风塔野外高空作业所带来的安全问题。

    系统运行稳定。

    特征风机稳定测风技术的实时测风系统利用风机现有光纤完成数据传输,传输稳定且不增加额外成本。数据采集装置采用稳定交流电源供电,因云雨雪天气带来的供电不足问题迎刃而解。

    与风机同步发展。

    由于特征风机稳定测风技术的实时测风系统安装在风机机头部位,因此无论风机结构或高度发生变化,都不会对实时测风系统造成影响。

 

测风塔测风
特征风机稳定测风技术
是否为多点测风
x
是否能完整描述风电场风资源
x
是否能应对恶劣天气
x
是否适应风机发展
x
数据传输是否稳定
x
供电是否稳定
x
建设成本
维护成本
是否安全
x

 

 


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