范朝峰 陈 静 袁志钢 张 磊 苏 俊

1.国家电投集团江苏海上风力发电有限公司 江苏 盐城 224399;2.如东和风海上风力发电有限公司 江苏 南通 226499;3.国家电投集团江苏新能源有限公司 江苏 南京 210003

1 简介

相干多普勒测风激光雷达是一种新型的风速风向测定装置,它提供了遥感风速的可能性。这些装置特别适用于需要在边界层的前100 m内进行风力测量的风能应用。它们的空间和时间分辨率允许在公用事业规模的风力涡轮机[1,2,3]周围进行测量和流动征。还对安装在机舱[4]顶部或旋转器[5]内部的激光雷达进行了研究,以获取有关涡轮机入流的信息。这导致了从激光雷达辅助偏航[6]和俯仰控制[7]到功率曲线验证[8]再到风电场控制[9]的各种应用。

与机舱式激光雷达系统相关的问题之一是仅测量风速的视线分量的局限性。为了获得对控制应用（如转子有效风速、偏航失准或垂直剪切）有用的入流信息,需要使用适当的风模型进行重建[10]。通常假设水平均匀性。虽然在均匀平坦的地形中可以很好地满足这一假设,但在复杂地形中或当尾流影响视野时,这一假设被严重违反。

因此,有必要探测违反水平均匀性假设的流动情况。从图1和2中可以看出尾流对激光雷达系统进行的失准度测量的严重影响。

图1例示了三种情况。在与涡轮机对准的左侧水平均质流上显示。在这种情况下,每个焦点处的视线分量相等,并且测得的失准度φ=0。当流动失准时（在中心面板上显示为“＞0”的情况）,左焦点处的视线分量减小,而右焦点的视线分量增大。……