张 磊 苏 俊 范朝峰 陈 静 袁志钢

1.国家电投集团江苏新能源有限公司 江苏 南京 210003;2.国家电投集团江苏海上风力发电有限公司 江苏 盐城 224005;3.如东和风海上风力发电有限公司 江苏 盐城 224005

1 引言

现代风力涡轮机通常遵循逆风涡轮机设计,其中转子安装在塔架的上游。这种设计需要主动偏航角控制,传统上使用安装在机舱上的声波风速计或风向标失准度测量值来使涡轮机与风对准。偏航电机驱动很慢,以避免其部件过度磨损,临时偏航失准是不可避免的（Burton等,2011）为了探测尾流,使用了派生的扇形平均风速和湍流强度。然而,仅测量沿激光束的视线 （LOS）分量需要激光雷达系统探测转子平面上多个位置的风场,对传入流场进行假设以推导出涡轮机的偏航失准度,从而导致限制。因此,机舱式激光雷达旨在将激光导向多个焦点位置。最简单的设置是一个双光束系统,它扫描涡轮机轮毂高度的两个水平位置;见图1。

图1

安装在风力涡轮机上以测量偏航失准度的双光束机舱式激光雷达的图示。失准的水平均匀流动将影响两个焦点位置的LOS测量（a）其中一个光束的视场中的尾流会以与失准流类似的方式影响LOS测量值（b）从激光雷达测量值中无法区分这两种情况。

为了从机舱式激光雷达测量值中推导出偏航失准度,进行了两个常规假设:

1.无垂直风矢量分量

2.水平均匀流动

本研究中,利用Windar光电双光束机舱式激光雷达研究了尾流对涡轮机偏航失准度测量的影响。……