风力激光雷达浮标在海上风电场的应用

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相较传统海上测风塔，风力激光雷达浮标具有造价低，部署简单，运维方便，易回收等优势。风力激光雷达浮标在深远海风能资源测量、机组功率曲线测试、海上气象保障中能够发挥很重要的作用。同时，风力激光雷达浮标能够自定义测量不同层次的数据，可为准确计算叶轮等效风速提供依据，从而帮助相关企业更好地提高收益。

风力激光雷达浮标介绍

风力激光雷达浮标主要由浮标平台和其搭载的激光测风雷达构成。激光测风雷达是风场测量的关键核心设备，浮标体用于保证激光测风雷达在海上的安全稳定运行。激光测风雷达主要采用多普勒探测技术，即用激光雷达发射激光束到空气中，运动的气溶胶颗粒会使反射波发生多普勒频移现象，再通过激光雷达对反射波进行处理，从而解析出其中所含的风速与风向信息。

海上风能资源测量准确测量的关键是要保证激光雷达在风场测量时的精确度。由于激光测风雷达在海上随浮标平台运动，激光径向测量位置的偏差、系统本身的运动速度等因素都会在观测到的原始数据中引入误差。为避免这类误差，目前国内外漂浮式激光测风雷达均采用实时姿态与速度补偿算法进行实时校正。通过利用搭载的GNSS和高精度惯导获得实时浮标姿态信息，如浮标位置、移动速度和姿态角等信息，结合激光雷达伺服系统记录的浮标坐标系下的光束扫描俯仰角和方位角，经过坐标系变换矩阵分析，剔除浮标运动引起的径向分量，从而得到真实的径向风速。校正后的径向风速通过风场反演方法，如DBS风场反演方法、VAD风场拟合方法等得到真实的大气风场。

浮标平台是构成漂浮式激光测风雷达的主要部件，直径从3米到10米不等，一般直径4米以上的大中型浮标还会搭载潮位仪、海流计、测波仪等多种海洋传感器观测海洋环境。浮标平台为激光测风雷达提供供电、通信、监控等基本功能。其中供电系统一般由光伏电池板、小型风力发电机、蓄电池、燃料电池等组成，满足激光测风雷达长时间海上运行要求。

文章来源：中国海洋观测

本文分类：涉海新闻
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发布日期：2023-12-15 09:38:04
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风力激光雷达浮标在海上风电场的应用

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