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高精度測風系統

前期測風是整個風電場項目中十分重要的一環,因為測風數據的準確性,會直接影響到發電量的計算,進而增加投資風險。因此,高精度測風系統的使用顯得十分必要。瑞科科技依據多年的測風塔施工經驗,形成了一套標準而規范的工程實施方案,并提供多種產品組合,以滿足不同客戶的需求。




冰凍解決方案

全國大部分地區都有冰凍天氣出現,冰凍現象主要由雨凇、霧凇、濕雪凍結而成的天氣狀況。冰凍現象使得測風塔易于覆冰傾倒,會導致測風設備損壞、的有效數據完整率降低,影響施工進度。


針對冰凍比較嚴重的地區,即場區內測風塔有倒塔記錄或風險的項目,瑞科科技提供的技術方案為降低塔架高度與加裝加熱傳感器的組合方案。具體實施方案為:每年冬季來臨之前,即每年的10~11月份,將高層塔架拆解,降至30米或50米,同時安裝具備加熱功能的傳感器,進行冬季加熱觀測,至次年的3~4月份,再將塔架高度復原,恢復正常觀測。


通過降低塔架高度,測風塔由于覆冰傾倒的風險會有所降低,但測風設備仍然可能會由于結冰無法正常工作,因此建議在冬季測風期間加裝可加熱的防冰凍傳感器,包括傳統機械式、超聲波式測風儀兩種。以下為兩種應用較為普遍的設備型號,并均在實際項目中多次成功運行。


(1)機械式-Thies

德國Thies機械式測風傳感器專為氣象和環境測量領域設計,以高精度、高強度著稱。測量值以數字形式輸出,可以傳輸到顯示儀表、數據采集器、過程控制系統等。冬季操作時,儀器配備了電子調節加熱裝置,保證了內部軸承的正常運行,有效預防冰凍。

技術參數
測量范圍 0.3 -75m/s
不穩定性 0.3 -50m/s:<1%或<0.2m/s
最大承受風速 80m/s
工作溫度 -50℃~80℃
防護等級 IP55
輸出信號
信號形式 方波
頻率 50m/s:1082Hz
啟動風速 <0.3m/s
分辨率 0.1m/s
加熱裝置
運行范圍 風速為20m/s,溫度為-10℃或者風速為10m/s,溫度為-20℃時,傳感器防護外罩的表面溫度可保持0℃以上
分辨率 0.1m/s
(2)超聲波-Lufft

Lufft VENTUS系列為超聲波測風傳感器,無任何機械部件,VENTUS可以在極端外界條件下啟動加熱功能,適合嚴寒氣候。


VENTUS系列配備有兩個加熱模塊,一個在裝置表面,一個內嵌在超聲波傳感器內部。加熱采取由上至下的方式,為了減少最大工作電流,上部和下部的加熱可以自由轉換。

技術參數
原理 超聲波
測量范圍 0-90m/s
分辨率 0.1m/s
測量精度 ±0.2m/s
啟動風速 0.1m/s
采樣頻率 15//秒
工作溫度 -40℃-60℃(含加熱裝置)
-20℃-60℃(不含加熱裝置)
防護等級 IP68
加熱裝置功率 全加熱模式:240W;
選擇加熱模式:100~150W


實時測風解決方案

瑞科科技可提供兼容市面上常見功率預測系統的實時測風方案,與前期測風系統的主要區別在于,測風塔與風功率預報服務器通信采用光纖通信,具體實施方案有以下兩種。


方案一:測風塔到風機鋪設光纖,光纖熔接SC接頭,通過光纖耦合器將光纖與風場環網光纖的備用兩個根光纖連接。通過環網將數據以光信號方式傳輸至中控室,在中控室內通過光端機與串口服務器將光信號轉換為電信號傳輸至風功率預報服務器。


方案二:測風塔到風機鋪設光纖,將光貓與串口服務器放置在風機內部,設備所需電源從風機內部引出220V民用電。測風塔數據經過風機內部的光貓與串口服務器的轉換后,通過風機內部光端機上的RJ45接口,講數據上傳至風場內局域網。在風功率預報服務器連接到風場局域網后,可以利用軟件直接搜索到串口服務器并將測風數據取出。

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