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

峰能 項目經(jīng)理 吳迪出席“上海國際海上風(fēng)電+風(fēng)電運維活動”時，就“海上風(fēng)電場湍流和尾流衰減的測量以及可視化”發(fā)表技術(shù)演講

　　今天講的主要是海上風(fēng)電，針對運維階段如何利用先進(jìn)的遙感設(shè)備進(jìn)行潛在測量。在風(fēng)電場的運維階段，峰能主要關(guān)注的是持續(xù)優(yōu)化，這個優(yōu)化會持續(xù)到風(fēng)電場整個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，每個人只知道自己領(lǐng)域的一些情況。第二條，好的風(fēng)機表現(xiàn)是所有風(fēng)電場最關(guān)注的。第三條，與故障成本相比，數(shù)據(jù)的成本花費非常小。把各個階段大家把研究成果融會貫通，用創(chuàng)意性或者發(fā)散性的思維盡可能多去測量和分析，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階段進(jìn)行測量、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)運維能力。今天提到一個水平方向和一個垂直方向，針對海上風(fēng)電到了后期的運行，有兩個比較關(guān)注的點，低空急流和尾流。基于這兩個點，峰能在北海做了一個十個月的課題。歐洲北海的一個風(fēng)電場用了5兆瓦的風(fēng)機，峰能的激光臺放在AV07的機位，安裝了3臺遠(yuǎn)激勵激光雷達(dá)，它的測量范圍達(dá)到4公里。機艙放了兩臺激光雷達(dá)，一臺往前掃，一臺往后掃，另外在這個位置安裝一臺激光雷達(dá)，跟測風(fēng)塔做數(shù)據(jù)對比。在這個課題里面，峰能首先做的是驗證工作，放在過渡站激光雷達(dá)跟測風(fēng)塔做了一個數(shù)據(jù)驗證，它不僅可以取代傳統(tǒng)的測風(fēng)塔，而且還可以測幾百米以外的風(fēng)速情況。這個設(shè)備在冬季、夏季、秋季各個季節(jié)表現(xiàn)比較穩(wěn)定，因此峰能得出這個設(shè)備在各個季節(jié)比較穩(wěn)定，與實際情況吻合。之后峰能做一個準(zhǔn)確性的提高和驗證工作。
　　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，實際上海上的情況更為復(fù)雜。當(dāng)?shù)涂占绷鳟a(chǎn)生的時候，上流和下流之間產(chǎn)生的受力比較大，這個對風(fēng)機必然會產(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，這個時候是低空急流的現(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，對傳動系統(tǒng)的扭矩和風(fēng)機的疲勞載荷影響非常大。在實際的測量中峰能選擇了激光雷達(dá)。放在機艙前面位置的激光雷達(dá)測量350米以外，選擇區(qū)域是一個寬度一百米，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)針對低空急流進(jìn)行測量。峰能利用兩個月的時間，總共統(tǒng)計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)在很高高空時空氣的干凈程度對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的，4.3%是非常大的比例，對風(fēng)機的影響也是非常顯著的。