峰能項(xiàng)目經(jīng)理吳迪做“海上風(fēng)電場(chǎng)湍流和尾流衰減的測(cè)量以及可視化”技術(shù)演講

峰能 項(xiàng)目經(jīng)理 吳迪出席“上海國(guó)際海上風(fēng)電+風(fēng)電運(yùn)維活動(dòng)”時(shí)，就“海上風(fēng)電場(chǎng)湍流和尾流衰減的測(cè)量以及可視化”發(fā)表技術(shù)演講

　　今天講的主要是海上風(fēng)電，針對(duì)運(yùn)維階段如何利用先進(jìn)的遙感設(shè)備進(jìn)行潛在測(cè)量。在風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)維階段，峰能主要關(guān)注的是持續(xù)優(yōu)化，這個(gè)優(yōu)化會(huì)持續(xù)到風(fēng)電場(chǎng)整個(gè)20年的生命周期里面。在持續(xù)優(yōu)化過程中峰能有以下三條黃金準(zhǔn)則。第一條，沒有任何一方知道所有的事情，每個(gè)人只知道自己領(lǐng)域的一些情況。第二條，好的風(fēng)機(jī)表現(xiàn)是所有風(fēng)電場(chǎng)最關(guān)注的。第三條，與故障成本相比，數(shù)據(jù)的成本花費(fèi)非常小。把各個(gè)階段大家把研究成果融會(huì)貫通，用創(chuàng)意性或者發(fā)散性的思維盡可能多去測(cè)量和分析，而不僅僅局限于一些條條框框的東西。
　　綜上三條準(zhǔn)則，峰能做到盡可能在每一個(gè)階段進(jìn)行測(cè)量、分析，把結(jié)果與其他各方進(jìn)行探討和分享，這提高風(fēng)電產(chǎn)業(yè)運(yùn)維能力。今天提到一個(gè)水平方向和一個(gè)垂直方向，針對(duì)海上風(fēng)電到了后期的運(yùn)行，有兩個(gè)比較關(guān)注的點(diǎn)，低空急流和尾流。基于這兩個(gè)點(diǎn)，峰能在北海做了一個(gè)十個(gè)月的課題。歐洲北海的一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)用了5兆瓦的風(fēng)機(jī)，峰能的激光臺(tái)放在AV07的機(jī)位，安裝了3臺(tái)遠(yuǎn)激勵(lì)激光雷達(dá)，它的測(cè)量范圍達(dá)到4公里。機(jī)艙放了兩臺(tái)激光雷達(dá)，一臺(tái)往前掃，一臺(tái)往后掃，另外在這個(gè)位置安裝一臺(tái)激光雷達(dá)，跟測(cè)風(fēng)塔做數(shù)據(jù)對(duì)比。在這個(gè)課題里面，峰能首先做的是驗(yàn)證工作，放在過渡站激光雷達(dá)跟測(cè)風(fēng)塔做了一個(gè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，它不僅可以取代傳統(tǒng)的測(cè)風(fēng)塔，而且還可以測(cè)幾百米以外的風(fēng)速情況。這個(gè)設(shè)備在冬季、夏季、秋季各個(gè)季節(jié)表現(xiàn)比較穩(wěn)定，因此峰能得出這個(gè)設(shè)備在各個(gè)季節(jié)比較穩(wěn)定，與實(shí)際情況吻合。之后峰能做一個(gè)準(zhǔn)確性的提高和驗(yàn)證工作。
　　關(guān)于低空急流，之前在海上風(fēng)電沒有十分關(guān)注，海上風(fēng)電都是從陸上推到海上，實(shí)際上海上的情況更為復(fù)雜。當(dāng)?shù)涂占绷鳟a(chǎn)生的時(shí)候，上流和下流之間產(chǎn)生的受力比較大，這個(gè)對(duì)風(fēng)機(jī)必然會(huì)產(chǎn)生影響。峰能通過案例關(guān)注到低空急流的現(xiàn)象，并且很大程度上分析了低空急流的發(fā)生時(shí)間。低空急流從定義來講，在各數(shù)學(xué)術(shù)論文里也較主觀。根據(jù)不同的學(xué)術(shù)論文對(duì)低空急流有不同的定義，峰能采用了兩種定義方式。第一種定義方式，在風(fēng)速達(dá)到最高處以上我們看到風(fēng)速有20%的降低，這個(gè)時(shí)候是低空急流的現(xiàn)象。另外一種方式，定位輪轂和上葉尖切變?nèi)绻笥?.4的話，認(rèn)為是低空急流。當(dāng)最大風(fēng)速的變化發(fā)生在葉尖到輪轂高度的位置時(shí)，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩和風(fēng)機(jī)的疲勞載荷影響非常大。在實(shí)際的測(cè)量中峰能選擇了激光雷達(dá)。放在機(jī)艙前面位置的激光雷達(dá)測(cè)量350米以外，選擇區(qū)域是一個(gè)寬度一百米，高度是一千米的范圍。除了垂直掃描以外，用水平掃描和過渡站的激光雷達(dá)針對(duì)低空急流進(jìn)行測(cè)量。峰能利用兩個(gè)月的時(shí)間，總共統(tǒng)計(jì)到九千多組十分鐘垂直弧度的掃描數(shù)據(jù)。考慮到數(shù)據(jù)的完整性，也考慮到激光雷達(dá)在很高高空時(shí)空氣的干凈程度對(duì)激光的影響而造成可利用率的情況，峰能得到了兩千多組數(shù)據(jù)。最后選擇出七百組數(shù)據(jù)，從中又分析出30組數(shù)據(jù)發(fā)生了低空急流的現(xiàn)象，覆蓋率達(dá)到了4.3%的比例。我們可以看到之前認(rèn)為低空急流不經(jīng)常存在的情況是不真實(shí)的，4.3%是非常大的比例，對(duì)風(fēng)機(jī)的影響也是非常顯著的。