峰能项目经理吴迪做“海上风电场湍流和尾流衰减的测量以及可视化”技术演讲

峰能 项目经理 吴迪出席“上海国际海上风电+风电运维活动”时，就“海上风电场湍流和尾流衰减的测量以及可视化”发表技术演讲

　　今天讲的主要是海上风电，针对运维阶段如何利用先进的遥感设备进行潜在测量。在风电场的运维阶段，峰能主要关注的是持续优化，这个优化会持续到风电场整个20年的生命周期里面。在持续优化过程中峰能有以下三条黄金准则。第一条，没有任何一方知道所有的事情，每个人只知道自己领域的一些情况。第二条，好的风机表现是所有风电场最关注的。第三条，与故障成本相比，数据的成本花费非常小。把各个阶段大家把研究成果融会贯通，用创意性或者发散性的思维尽可能多去测量和分析，而不仅仅局限于一些条条框框的东西。
　　综上三条准则，峰能做到尽可能在每一个阶段进行测量、分析，把结果与其他各方进行探讨和分享，这提高风电产业运维能力。今天提到一个水平方向和一个垂直方向，针对海上风电到了后期的运行，有两个比较关注的点，低空急流和尾流。基于这两个点，峰能在北海做了一个十个月的课题。欧洲北海的一个风电场用了5兆瓦的风机，峰能的激光台放在AV07的机位，安装了3台远激励激光雷达，它的测量范围达到4公里。机舱放了两台激光雷达，一台往前扫，一台往后扫，另外在这个位置安装一台激光雷达，跟测风塔做数据对比。在这个课题里面，峰能首先做的是验证工作，放在过渡站激光雷达跟测风塔做了一个数据验证，它不仅可以取代传统的测风塔，而且还可以测几百米以外的风速情况。这个设备在冬季、夏季、秋季各个季节表现比较稳定，因此峰能得出这个设备在各个季节比较稳定，与实际情况吻合。之后峰能做一个准确性的提高和验证工作。
　　关于低空急流，之前在海上风电没有十分关注，海上风电都是从陆上推到海上，实际上海上的情况更为复杂。当低空急流产生的时候，上流和下流之间产生的受力比较大，这个对风机必然会产生影响。峰能通过案例关注到低空急流的现象，并且很大程度上分析了低空急流的发生时间。低空急流从定义来讲，在各数学术论文里也较主观。根据不同的学术论文对低空急流有不同的定义，峰能采用了两种定义方式。第一种定义方式，在风速达到最高处以上我们看到风速有20%的降低，这个时候是低空急流的现象。另外一种方式，定位轮毂和上叶尖切变如果大于0.4的话，认为是低空急流。当最大风速的变化发生在叶尖到轮毂高度的位置时，对传动系统的扭矩和风机的疲劳载荷影响非常大。在实际的测量中峰能选择了激光雷达。放在机舱前面位置的激光雷达测量350米以外，选择区域是一个宽度一百米，高度是一千米的范围。除了垂直扫描以外，用水平扫描和过渡站的激光雷达针对低空急流进行测量。峰能利用两个月的时间，总共统计到九千多组十分钟垂直弧度的扫描数据。考虑到数据的完整性，也考虑到激光雷达在很高高空时空气的干净程度对激光的影响而造成可利用率的情况，峰能得到了两千多组数据。最后选择出七百组数据，从中又分析出30组数据发生了低空急流的现象，覆盖率达到了4.3%的比例。我们可以看到之前认为低空急流不经常存在的情况是不真实的，4.3%是非常大的比例，对风机的影响也是非常显著的。