特征風機穩定測風技術

　　1、現有實時測風技術

　　為了保證功率預測精度，獲取高質量的現場實測氣象數據至關重要，這也是風電場運行中資源評估和發電能力評估的重要數據支撐。目前風電場氣象實時測量方式普遍采用在風電場主風向5公里范圍內選址建設測風塔的方式，隨著風電場建設規模的不斷擴大，風機技術的不斷發展以及測風塔自身的技術缺陷，通過傳統測風塔獲得風電場實時氣象數據的方式已經無法滿足風電場對功率預測、資源評估和發電能力評估的要求。

　　傳統測風塔獲得風電場實時氣象數據的方式主要存在以下不足：

　　無法全面、準確描述風電場的實際風資源狀況。

　　隨著我國風電事業的不斷發展，低風速風機技術的日臻成熟，風電場的建設區域已經從傳統的三北區域擴展至地形、地貌更為復雜的華中、華南、華東區域，導致傳統棋盤型、一字型風機排布已經不能適應風電場建設區域的地理環境，風電場風機的排布更為復雜，單點建設測風塔的方式已經無法全面、準確反映風電場的實際風資源情況。

　　無法應對覆冰、強臺風等復雜天氣的影響。

　　近年來氣候變化異常，極端天氣頻發，包括覆冰、強臺風等復雜天氣都對測風塔的塔體安全構成威脅，因覆冰原因導致測風塔傾斜甚至倒塌的現象時有發生。

　　無法滿足風機技術發展的要求。

　　2014年1月28日，世界上第一臺8.0MW風電機組—維斯塔斯V164-8.0風電機組正式投入測試使用，其塔體高度達140m，最高點為220m。目前風電場建設的測風塔高度普遍為70m-100m，顯然已無法滿足大容量風機的測風要求。

　　數據傳輸問題。

　　目前測風塔數據傳輸普遍采用無線電臺傳輸和光纖傳輸兩種方式。光纖傳輸方式，雖然數據傳輸穩定，但涉及征地和鋪設問題，造成施工成本高，周期長。而無線電臺傳輸方式由于受到地表阻礙物和天氣變化的影響，會出現傳輸信號差，數據傳輸中斷的現象。

　　數據采集器供電問題。

　　測風塔數據采集器供電普遍采用太陽能電池板供電方式，對于華中、華東、華南、華北等易出現長時間陰雨、霧霾等現象的區域很難保證對數據采集器的持續供電，進而導致實時氣象數據上報不完整。

　　建設、維護成本高，安全性差。

　　測風塔在建設期間涉及到征地、光纖鋪設等問題，不但建設成本高，而且施工周期長。同時測風設備的安裝、更換，測風塔塔體拉線的更換等都采用人工爬塔、高空作業方式完成，存在安全隱患。

　　2、特征風機穩定測風技術

　　公司長期致力于新能源功率預測相關技術的研究與開發。為了解決傳統測風塔在風電場實時測風過程中遇到的諸多問題，“東潤環能-中科院大氣物理研究所 新能源資源評價與數值天氣預報研究中心”成立了專業課題組，經過長期的理論研究和實驗論證，提出了“特征風機穩定測風技術”以替代傳統測風塔完成對風電場實時氣象數據的測量。

　　特征風機穩定測風技術，以氣象學和工程學原理為理論依據，通過接入風機機頭風速儀、風向儀等的實時氣象數據，結合數值計算和統計方法，從而得到全場范圍內以及場內任意位置處各層高的實時氣象數據，和傳統測風塔測風項目比，本技術具備以下優勢：

　　準確描述全場的風資源情況。

　　特征風機穩定測風技術通過選擇風電場外圍風機和內部特征點風機作為特征風機完成多點實際測風數據采集，之后以氣象學和工程學原理為依據，采用計算流體力學方法剔除風機尾流影響，并結合空間統計方法完成對全場風資源情況的計算，不但能夠獲得主風向、次主風向的數據，對于地形復雜，局部風向多變的情況也能輕松應對。進而滿足風電功率預測、風電場資源后評估、發電能力評估的數據要求。

　　建設、維護成本低，安全性高。

　　特征風機穩定測風技術的實時測風系統與風機建設同步，避免了重復建設及傳統測風塔塔體周期性維護，降低了風電場業主的建設和維護成本。同時規避了傳統測風塔野外高空作業所帶來的安全問題。

　　系統運行穩定。

　　特征風機穩定測風技術的實時測風系統利用風機現有光纖完成數據傳輸，傳輸穩定且不增加額外成本。數據采集裝置采用穩定交流電源供電，因云雨雪天氣帶來的供電不足問題迎刃而解。

　　與風機同步發展。

　　由于特征風機穩定測風技術的實時測風系統安裝在風機機頭部位，因此無論風機結構或高度發生變化，都不會對實時測風系統造成影響。