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高精度测风系统

前期测风是整个风电场项目中十分重要的一环,因为测风数据的准确性,会直接影响到发电量的计算,进而增加投资风险。因此,高精度测风系统的使用显得十分必要。瑞科科技依据多年的测风塔施工经验,形成了一套标准而规范的工程实施方案,并提供多种产品组合,以满足不同客户的需求。




冰冻解决方案

全国大部分地区都有冰冻天气出现,冰冻现象主要由雨凇、雾凇、湿雪冻结而成的天气状况。冰冻现象使得测风塔易于覆冰倾倒,会导致测风设备损坏、的有效数据完整率降低,影响施工进度。


针对冰冻比较严重的地区,即场区内测风塔有倒塔记录或风险的项目,瑞科科技提供的技术方案为降低塔架高度与加装加热传感器的组合方案。具体实施方案为:每年冬季来临之前,即每年的10~11月份,将高层塔架拆解,降至30米或50米,同时安装具备加热功能的传感器,进行冬季加热观测,至次年的3~4月份,再将塔架高度复原,恢复正常观测。


通过降低塔架高度,测风塔由于覆冰倾倒的风险会有所降低,但测风设备仍然可能会由于结冰无法正常工作,因此建议在冬季测风期间加装可加热的防冰冻传感器,包括传统机械式、超声波式测风仪两种。以下为两种应用较为普遍的设备型号,并均在实际项目中多次成功运行。


(1)机械式-Thies

德国Thies机械式测风传感器专为气象和环境测量领域设计,以高精度、高强度著称。测量值以数字形式输出,可以传输到显示仪表、数据采集器、过程控制系统等。冬季操作时,仪器配备了电子调节加热装置,保证了内部轴承的正常运行,有效预防冰冻。

技术参数
测量范围 0.3 -75m/s
不稳定性 0.3 -50m/s:<1%或<0.2m/s
最大承受风速 80m/s
工作温度 -50℃~80℃
防护等级 IP55
输出信号
信号形式 方波
频率 50m/s:1082Hz
启动风速 <0.3m/s
分辨率 0.1m/s
加热装置
运行范围 风速为20m/s,温度为-10℃或者风速为10m/s,温度为-20℃时,传感器防护外罩的表面温度可保持0℃以上
分辨率 0.1m/s
(2)超声波-Lufft

Lufft VENTUS系列为超声波测风传感器,无任何机械部件,VENTUS可以在极端外界条件下启动加热功能,适合严寒气候。


VENTUS系列配备有两个加热模块,一个在装置表面,一个内嵌在超声波传感器内部。加热采取由上至下的方式,为了减少最大工作电流,上部和下部的加热可以自由转换。

技术参数
原理 超声波
测量范围 0-90m/s
分辨率 0.1m/s
测量精度 ±0.2m/s
启动风速 0.1m/s
采样频率 15//秒
工作温度 -40℃-60℃(含加热装置)
-20℃-60℃(不含加热装置)
防护等级 IP68
加热装置功率 全加热模式:240W;
选择加热模式:100~150W


实时测风解决方案

瑞科科技可提供兼容市面上常见功率预测系统的实时测风方案,与前期测风系统的主要区别在于,测风塔与风功率预报服务器通信采用光纤通信,具体实施方案有以下两种。


方案一:测风塔到风机铺设光纤,光纤熔接SC接头,通过光纤耦合器将光纤与风场环网光纤的备用两个根光纤连接。通过环网将数据以光信号方式传输至中控室,在中控室内通过光端机与串口服务器将光信号转换为电信号传输至风功率预报服务器。


方案二:测风塔到风机铺设光纤,将光猫与串口服务器放置在风机内部,设备所需电源从风机内部引出220V民用电。测风塔数据经过风机内部的光猫与串口服务器的转换后,通过风机内部光端机上的RJ45接口,讲数据上传至风场内局域网。在风功率预报服务器连接到风场局域网后,可以利用软件直接搜索到串口服务器并将测风数据取出。