WindCube发动机舱TI算法

Vaisala最近出版的白皮书,湍流强度测量与WindCube®发动机舱,由梁Vaisala科学家之。本文填补了一个空白的可用性综合报告,证明nacelle-mounted激光雷达——特别是Vaisala WindCube®短舱-提供准确的湍流强度测量适用于风能行业。下面是重点和关键白皮书的外卖。

WindCube短舱是一个nacelle-mounted激光雷达,提供了可靠的风力数据在多个距离的风力涡轮发电机(WTG)实现快速而准确的发电性能测试(PPT),在低运营成本和符合行业最佳实践。IEC 61400-50-3标准是在2022年初发布的,它提供了重要指导的风能行业使用PPT nacelle-mounted激光雷达和标准化的过程。WindCube短舱是第一个激光雷达分类根据IEC 50-3标准。

湍流强度(TI)是wind-related最重要的参数之一,并被广泛使用在许多应用程序中,如验证的PPT, WTG负载估计,涡轮小型网站的评估。TI可以表现为阵风、涡流和风速的波动。

今天,一些工作和结果评估钛被风激光雷达测量的准确性。但是仍然缺乏全面的报道,尤其是对nacelle-mounted激光雷达。本白皮书总结了TI的结果衡量WindCube发动机舱使用两种测量方法在几个领域活动。

精确测量的关键算法

TI的整体算法计算使用WindCube短舱可以归纳为四个步骤:

1. 计算10分钟平均风速和标准偏差为每个四梁使用1 hz数据
2. 标准差除以视距(LOS)平均风速计算每个梁的TI
3. 使用均值计算TI +和TI - TI的两个上下横梁
4. 计算TI在中心高度从TI +和TI -对数插值法

作为WindCube短舱算法改进的一部分,在步骤1中添加一个新的滤波方法消除了风速离群值的标准偏差的计算。这种滤波方法显著提高了德州仪器测量精度。

测量的方法

测量方法是非常重要的,理解能力在TI的准确性。一般来说,有两种方法比较nacelle-mounted激光雷达测量风速计:白盒和黑盒比较比较。白盒比较可以用来评估TI的直接功能测量激光本身,尽管黑盒比较提供风场重建后的最终精度TI在中心高度(TI)。对于风能的应用,10分钟平均风速和TI被广泛使用。

根据白盒比较动荡的结果衡量WindCube短舱是很有希望的。激光雷达测量风速和湍流在洛杉矶,并提供1 hz数据,它提供了信息的时空结构大气湍流。

黑盒比较,两个网站使用:一个在丹麦和其他在美国。黑盒比较的结果显示高相关系数和德州仪器测量的准确性WindCube短舱相比遇到桅杆以及高数据覆盖的有效百分比TI测量。

证明风能行业的准确性

结果三个测量活动提供全面的和有用的信息在TI nacelle-mounted激光雷达的测量。TI的高测量精度和数据覆盖证明WindCube短舱准备工业应用TI的测量。

本白皮书显示了TI的改进测量并提供贡献的时空结构低大气边界层湍流的未来。

*由ENGIE照片