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2020年9月22、23、24日
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维萨拉和WindSim发布采集偏远地区风测量数据的方法

环境测量专家维萨拉公司(Vaisala)与计算流体动力学(CFD)建模的先驱WindSim合作进行一项研究,展示如何减轻复杂地形对遥感单元采集的风测量数据的影响。这项合作包括风能行业迄今最完善的对复杂地形遥感数据的验证。

研究结果确立了一种方法,可显著降低Triton风廓线仪(Triton Wind Profiler)在复杂地形下采集的数据的不确定性,从而打开了在未开发资源地区进行更有效测量活动的大门。

对于在更具挑战性的远离电网的场地(如山脊线、山坡和森林茂密地区)进行勘探的风电开发商,遥感设备的多功能性、可操作性和尺寸意味着,它们与测量塔(气象观测塔)相比有众多潜在优势。验证遥感系统在复杂地形下的准确性,消除了该技术在整个行业推广的少量剩余障碍之一。

维萨拉公司可再生能源总监帕斯卡尔•斯托克(Pascal Storck)表示:“尽管遥感设备正日益取代气象观测塔,成为风测量活动的首选技术,但是声雷达(SoDAR)和激光雷达(LiDAR)技术对复杂气流的响应方式所引发的担忧构成了一个障碍。我们与WindSim联合进行的研究,展示了如何可靠地计入地形因素。”

维萨拉开展的大范围复杂地形验证研究,涵盖20个独立站点,每个站点都配有一台Triton风廓线仪和气象观测塔,在1至4个月期间同步采集测量数据。这些站点分布在全球各地,展现了各种局部地形复杂性。

使用公开可获得的海拔和土地覆盖数据,WindSim设置了每个站点周围的CFD模拟域,并对各种流入状况进行了模拟。从这些模拟中,维萨拉为每个测量高度和风向扇区开发了校正因子,以考虑风流曲率。

将这些基于CFD的校正因子应用于Triton数据后,维萨拉发现,Triton和气象观测塔之间的平均风速差从-1.7%降至-0.1%,标准差从2.5%降至2.1%。因此,校正因子不仅消除了整体偏差,还减少了站点之间的误差传播。

WindSim公司创始人和首席技术官Arne Gravdahl博士表示:“遥感数据的准确性被广泛认为在各方面都与气象观测塔相当——唯独在复杂地形下运行除外。使用CFD模拟来调整Triton的数据可以消除这种担忧,弥合数据质量方面的差距,并让开发商充分利用Triton的多功能性。

“我们的研究表明,这是一种可靠、可重复的方法,我们期待着看到它给维萨拉客户带来成效,在这些客户开发风力资源的地方,最好的资源并不总是在平坦地形上。”

- December 2017

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