连续激光与脉冲激光测风区别.ppt

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1、连续激光与脉冲激光测风雷达的区别国外采用的比较多的激光测风雷达，运用的是多普勒频移原理，只需将设备放置在测试地点，设备发射出的激光光束聚焦在用户设定的高度，不会因高度的改变而发生变化，保证了灵敏度和精度。目前，国外投入使用的商业激光测风雷达技术主要运用的是连续波和脉冲波。脉冲波激光雷达由于瞬间能量大，因此对于高空测量，尤其是对于飞机飞行高度的湍流测量，有很大的优势，但对于低空测量，尤其是气溶胶粒子少的晴朗天气，往往会造成数据缺失。另一种是连续激光波（CW）技术，这项新技术在风电行业运用十分广泛，包括陆地风场、复杂地形、微观

2、选址、海上测风、风机功率曲线测试、风机控制等。其优点表现在以下几点：精确度连续波激光雷达系统发射的激光束每秒往返一次，1秒钟360度测量一次，每次每个高度数据采样点多达50个，每个点仅需20毫秒，分辨率0.003m/s,精度非常高；由于采样时间短，激光雷达能够精确捕捉到风切变和紊流强度变化，包括风速切变和风向切变。这一点对于研究复杂地形风况、风机功率曲线测试、以及风机偏航控制非常重要。相比脉冲波雷达采样点少而言，连续波激光雷达多达50个采样点的高采样率将有效保证测风精度。数据完整率连续波激光雷达集中在每一层的激光能量是脉冲

3、波雷达的10倍。由于能量强从而保证发射到设定层高的激光稳定不变，回波信号强劲；尤其在干净空气环境下，气溶胶粒子少，相比之下，脉冲波由于激光能量弱、采样数据少（每秒采样一个数据），常常出现采集不到回波信号（数据）的情况，而连续波激光雷达强劲的回波信号以及每秒50个采样数据，能够绝对保证在高海拔地区（全天候气象条件下）也能够有效地采集数据。低空测量连续波激光雷达测量范围10m~200。测量10米低空的风力数据很重要，原因是：1）它可以用来与常年的气象资料做相关性分析；2）对于山地丘陵等复杂地形，低空风切变、紊流变化非常频繁。由

4、下而上的风速和风向切变及紊流会对叶轮等效风速产生巨大影响，这是新版IEC标准要求必须观测的。脉冲波雷达最低只能测量到40米。复杂地形处理复杂地形会导致气流发生畸变，英国生产的连续波激光雷达提供的Dynamics/VENTO复杂地形处理工具是基于业内广泛应用的计算流体动力学CFD的一种在线校准工具，其运算过程非常透明，是目前最先进的CFD模型。能够为客户提供复杂地形情况下精确的风资源变化状况。该系统有助于在山区丘陵等气流变化复杂的环境中应用连续激光雷达完成复杂地形风况测量。海上测风目前海上风电场的总装机容量大约为3GW,欧洲

5、风能协会(EWEA)预测在2020年将达到40GW。这一增长速度是惊人的,而且风力发电机单机的尺寸也在增加，因此，海上风资源评估无疑变得越来越重要。相关应用英国生产的海上测风的激光雷达，一方面可以运用在海上现有固定平台上，进行短期或长期风资源勘测。无需另立测风塔，大大降低测风成本，避免数据丢失风险。另一方面，该系统还可安装于海上专用固定平台甚至是海上浮动平台上，其特定的固定方式保障了激光雷达的稳定性，并保持持续收集风资源数据。机载测风英国最新生产的专门针对精确测量风机前方及后方10-300米的实时风力变化状况的激光雷达。该

6、雷达可以被安装在风机轮毂内或机舱上，可以通过标准通信协议将采集的数据集成到风机控制系统，测量主导风向变化，进行偏航控制，有效提高发电量；这款机载雷达还可以测量风机前即将出现的极端风况，将信号输送到控制中心，提前预警减少破坏性载荷和疲劳载荷，延长风机寿命。