测风塔

摘要： 广东阳江青州三海上风电场,处于南海近海深水海域,具有离岸距离50 m、水深40 m以上、施工窗口期短、不连续,施工环境恶劣等特点,为获得该风场风能资源数据,在该海域设计建造了一座自立型测风塔。粤西近海深水海域结构物缺乏成熟的设计和施工经验,技术难度极大,通过分析海域施工条件,多方案论证对比,项目团队创新思维,基础结构由传统“穿靴子”变更为“戴帽子”,深水基础确定为高桩桁架方案,实现打桩快速化,桁架结构安装便利化,缩短窗口期,提高了施工功效。项目创新为海上风电场开发建设积累了实践经验,也为深水测风塔施工提供了一定的参考。

摘要： 风速是风能资源评估的关键因素,但目前对大风速段(≥9.0 m/s)风资源评估的相关研究较少。文章利用2013-2017年湖北省24座测风塔的实测资料,分析了测风塔大风速段的时空分布规律及风向特征,并在此基础上对大风速段风速、风功率密度、发电量与湖北省风能资源评估中的传统指标进行了对比分析。分析结果表明,风电场30%-50%的发电量发生在大风速段,且大风速段相关指标与传统指标有较好的相关性。鉴于此,在风能资源评估中,可尝试将大风速段分布特征作为一个新的重要指标,以提高风能资源评估的合理性和准确性。

摘要： 利用湖北省沙洋县马良镇某风电场中1座高150 m的测风塔1个完整年的观测资料,并结合武汉气象站、钟祥气象站和再分析资料,依据相关技术规范和规定,对该风电场的气象条件、平均风速、平均风功率密度、主导风向等风能参数进行了分析与评估。结果表明:测风塔测得的平均风速和平均风功率密度的月变化和日变化趋势较为一致,且月变化的最小值均出现在7月;测风塔测得150 m高度处的观测年平均风速为5.4 m/s,年平均风功率密度为190.1 W/m^(2),观测年有效风速频率为82.3%,9 m/s风速段以上的风速频率为14.4%;150 m高度处的长年代年平均风速为5.5 m/s,年平均风功率密度为196.9 W/m^(2);标准空气密度下,150 m高度处的50年一遇最大风速和极大风速分别为35.3、45.9 m/s;估算测风塔150 m高度处的长年代单机等效满负荷运行小时数在2400 h左右;马良镇风电场的主导风向稳定、风能分布集中,具有较好的开发利用价值。

摘要： 风电场对大气边界层结构特别是湍流特性的影响是能源气象领域关注的一个重要课题。以河北省尚义县麒麟山风电场为研究对象,选取该风电场内70 m测风塔2006-2019年数据完整且连续性较好的每年5月的测风数据,将观测时段分为风电场建成前(2006-2009年)和风电场建成后(2010-2019年),对比分析了有无风电场近地面湍流强度的差异。结果表明:风电场建成后湍流强度向高值区偏移,即近地面湍流增强,并且夜间湍流强度增加程度比白天大。湍流强度随风速的增加有减小的趋势,风电场建成后,70 m湍流强度显著增加的风速区间夜间为4~15 m·s^(-1),白天为4~14 m·s^(-1);50 m湍流强度显著增加的风速区间夜间为3~15 m·s^(-1),白天为3~12 m·s^(-1)。风电场运行使湍流强度在昼夜均有增加,白天各时刻50 m湍流强度增加程度均稍大于70 m,夜间70 m湍流强度增加程度大于50 m,最高可增加121%,风电场建成运行后,50 m和70 m湍流强度差异减小,白天和夜间湍流强度差异减小。

摘要： 激光雷达(light detection and ranging,LIDAR)技术是一种新型的风速风向测量手段,在气象、海洋、军事等领域应用广泛。随着技术的成熟和成本的降低,激光雷达逐渐在风电行业实现多元化应用。目前,在风能资源评估方面,通常采用地基式雷达。该类激光雷达设备安装拆卸便利,基本不受地形等环境条件限制,可以作为传统测风塔设备的补充,甚至替代使用。除了用于风能资源评估,由于激光雷达测风设备能够提供准确的测量风速,许多专家、学者将其与先进的智能算法结合,在风电控制领域做了很多探索研究。

摘要： 为了验证WindCube激光雷达在不同地形和不同测量高度条件下替代测风塔评估风资源的可行性,文章采用WindCube激光雷达与测风塔在复杂山地、平原和沿海3种地形条件下的同步观测试验数据,对风速、风向、相对偏差和风廓线进行了对比分析。对比结果表明:WindCube测量高度越高,有效数据完整率越低,在90~120 m轮毂高度,有效数据完整率在90%以上,能满足风能资源评估要求;在复杂山地、平坦地形条件下,WindCube与测风塔风速相关系数达0.99以上,风向相关系数在0.85~0.90,两种仪器测得的10 min平均风速偏差在0.1 m/s以内,相对偏差在1%左右,WindCube可代替测风塔进行风能资源评估;沿海地形条件下,WindCube与测风塔风速相关系数达0.90以上,风向相关系数在0.90左右,WindCube与测风塔测得的10 min平均风速偏差较大,达0.5 m/s,相对偏差在10%左右,受下垫面影响,WindCube替代测风塔进行风能资源评估的可行性应根据项目实际情况进一步评估。

摘要： 以西北地区某大型风电基地中运行风电场作为实验,采用Windcube 200S和Windcube V2两款先进的激光雷达测风系统与风电场风功率预测塔同步实施风速观测,然后对观测结果进行对比分析。结果表明:两款激光雷达测量结果一致性很高,与风功率预测塔风速间的相关系数均在0.970以上;Windcube 200S观测的风速误差百分数绝对值最大为1.53%;Windcube V2观测的风速误差百分数超过3%,稍微偏大;风向及风廓线测量结果一致性也很高。总体而言,两款激光雷达的测风结果可靠性很高,为激光雷达在中国“三北”平坦地形风电场的应用提供了工程实例。

摘要： 风能资源观测评估是风电开发利用的重要前提,通过在西藏拉萨市西藏自然科学博物馆内建立测风塔,对拉萨市低风速区风能空气密度大小、风能密度变化趋势、风速大小、平均风功率密度及其风能频率分布和风向偏差等特征开展统计分析与评估,结果发现拉萨市低风速区蕴藏着较为丰富的风能资源,虽然在空气密度大小和风向占比等指数方面相对劣势,但是在风能密度的大小、风速的大小、平均风功率密度及其风能频率分布等方面占优势。

摘要： 结合防城港海上风电场项目,根据建设需求围绕大型测风塔的相关设计工作展开探讨,分别开展荷载计算以及结构受力分析,在此基础上提出与现场环境相适应的施工方案,突破传统方式施工难度大、安全隐患多的瓶颈,同时具有良好的经济效益.

摘要： 选取山东省威海海上、昌邑下营、海阳里口三座70 m高度测风塔连续一整年的观测数据,采用最小二乘法拟合等方法,对不同下垫面条件下风随高度的变化特征进行了分析。结果表明:三座测风塔风速随高度的变化有着显著差异,位于山区的里口测风塔风随高度变化最复杂,风切变指数最大,下营测风塔次之,海上测风塔风随高度变化相对最不明显,风切变指数最小,大风情况下,陆上测风塔风切变指数显著减小,但海上测风塔风切变指数变化不大。

摘要： 多桶复合式基础在国外海上风电工程中已有少量使用,而国内目前多用于海上石油平台,海上石油平台主要承受竖向荷载为主,而测风塔作为典型的高耸结构其主控荷载为水平荷载,其竖向极限承载力、水平向极限承载力、抗倾覆性能、在往复荷载作用下的变形特性等研究的较少,相关的计算方法还不成熟.文章基于漳浦六鳌海上风电场测风塔建筑工程,介绍海上多桶复合式测风塔基础的设计及施工关键技术,可为类似结构设计与施工提供参考.

摘要： 根据在辽宁省阜新市的一座100m高测风塔的60m高度层设置的塔体对超声测风数据影响的观测试验数据分析发现,受塔体不同程度的影响,由对比试验观测数据计算得出的平均风速、湍流积分尺度和风谱等风参数差异显著.造成这种差异的原因主要有:(1)塔的下风向产生了气流尾流区;(2)塔的两侧存在气流绕流区.由于塔体的阻挡作用,塔体对湍流影响明显,迎风向大的湍涡破碎,从而在背风向形成小的湍涡,塔体前后的自相关系数和湍流谱差异明显.

摘要： 在对城市区域风能资源进行评估时,由于复杂的楼宇布局对风速和风向造成剧烈的影响,利用宏观气象数据或中尺度模拟作为边界条件往往存在精度不高和计算量较大的问题,而此时当地的测风塔观测数据对风资源评估是有利的补充.本文提出了一种不依赖气象观测数据和中尺度数值模拟结果的风资源评估方法.该方法利用场内单个测风塔的观测数据对风能资源进行数值评估.本方法通过流体力学数值计算,首先粗略地建立测风塔风速与入口风速的关系,然后通过迭代逐步精细化地计算出与测风塔观测状态相匹配的流场.本方法还能够得出定量评价测风塔灵敏性的指标,可用于风力发电系统建设前期的测风塔选址.

摘要： 一个风电场的风资源评价的准确与否，很大程度上决定于该风电场的测风塔位置是否具有代表性，尤其是复杂地形的测风塔选址是非常关键的。建议在设立测风塔时所选测风塔位置的风况应基本代表该风场的风况，至少应在该风电场风资源可能最好的地点和风资源可利用的下限区域，均设置测风塔，以便较全面地掌握该风电场的风资源情况;测风塔周围应开阔，尽量远离林区，无高大建筑物、树木等障碍物，与单个障碍物距离应大于障碍物高度的3倍，与成排障碍物距离应保持在障碍物最大高度的10倍以上，也就是尽量使得测风塔周围的粗糙度小;在遇到山脉走向变化的山脊上设立测风塔，且周围地形要求起伏不大，尽量放在缓坡上;尽可能的使测风塔周围的湍流强度与入流角小，而风加速度适中;测风塔应选择在风场主导风向的上风向位置，对季风气候的山地来说，冬季迎风面的山坡，在夏季很可能成为背风面，因此，需在可能具备利用价值的季节性坡面均设置测风塔，以测量迎、背风向的季节性差异;为了尽量避免塔体对测风精度造成的“塔影效应”，建议在季节风影响较明显的地区，至少在轮毅高度的两个季节性迎风面上均安装测风仪，以便有选择地利用实测数据。

摘要： 国家不断加大对风能资源的开发,风电场建设方兴未艾,风力资源的可靠性、稳定性,成为电场建设选址的关键,均需通过前期测风塔(一般为70m、100m、120m)进行梯度风观测,由于测风塔高度较高,且本身建设在风能资源丰富的迎风坡、山顶、旷野、风口等雷暴多发区,极易遭受雷击,严重影响观测设备正常工作.根据设备安装高度及位置,本文从直击雷和闪电感应两方面阐述了对测风塔综合雷电防护措施:针对不同土壤条件、地理环境等就接地装置安装及敷设有针对性的提出了解决措施;从安全可靠、经济合理基本原则出发,提出了利用测风塔拉线作为直击雷接闪装置.

摘要： 根据在辽宁省阜新市的一座100m高测风塔的60m高度层设置的塔体对超声测风数据影响的观测试验数据分析发现,受塔体不同程度的影响,由对比试验观测数据计算得出的平均风速、湍流积分尺度和风谱等风参数差异显著.造成这种差异的原因主要:(1)塔的下风向产生了气流尾流区;(2)塔的两侧存在气流绕流区.由于塔体的阻挡作用,塔体对湍流影响明显,迎风向大的湍涡破碎,从而在背风向形成小的湍涡,塔体前后的自相关系数和湍流谱差异明显.为保证对比观测试验的准确可靠性,该实验首先对观测仪器进行了风洞标定,对比了仪器之间的测量误差.

摘要： 本文利用2009年7月-2010年6月骆马湖东岸70米高度测风塔上的2分钟观测数据,分析了该地区10米、30米、50米和70米高度上风速和风能密度的变化特征.结果发现受东亚季风和陆地与湖泊之间昼夜热交换的影响,骆马湖地区风速有显著的季节变化和日变化特征.一般而言,春季和秋季的风比夏季和冬季的风大,白天低层的风比高层的风大,而夜间低层的风比高层的风小.风能密度的日变化与风速的日变化不一致,不同季节风速和风能密度日振荡幅度有所差别,并且风能密度极值对应的时间较风速极值对应的时间是超前或者滞后的.高层的风能比低层更加丰富,且高层夜间的风能密度较白天更大,而低层白天的风能密度较夜间大.

摘要： 本文选取3座测风塔资料,利用WindSim软件模拟分析了某复杂地形风电场风能资源分布,并估算风电场年发电量,探索研究复杂地形条件下风电场测风塔的代表性及其对风资源评估的影响.结果表明:运用一座测风塔资料进行风电场风资源评估和发电量估算时,测风塔的位置尤为关键和重要,当选取的测风塔代表性较差时,可能导致发电量误差在10％以上;而同时运用两座测风塔资料,模拟得到的风电场区域风资源分布相对较为准确,估算的发电量同运用一座测风塔相比误差整体偏小,误差基本在5％以内.可见,在复杂地形风电场,测风塔数量较少时,风资源评估结果的不确定性显著增加,而在考虑地形因素的情况下,测风塔数量的增多使得模拟的风电场内风资源分布情况较为准确,相对来说得到的发电量结果也更为准确.因此,在地形较为复杂的风电场,应根据地形条件布设适当数量测风塔,以得到风电场内较为精准的风资源分布,减少因测风塔位置选择而造成的风资源评估的不确定性.

摘要： 利用2009年1月-2011年5月山东的19个测风塔风资料,分析研究测风塔不同高度观测风数据之间的相关性,进而研究不同测站高度对风资料代表性的影响,并在此基础上寻找对现有风场进行订正比较有效的方法与技术.

摘要： 风电功率预测系统是提高风电运行管理水平、最大化消纳风电的重要技术支撑;本文以国家能源局、国家电网公司以及南方电网公司的相关规范及标准为依据;针对国内调度中心风电功率预测系统设计的诸多问题进 行探讨;结合智能电网调度控制系统的发展;从建设模式、信息交互、功能设计以及建设方案等几个主要方面进行论述,提出风电功率预测系统建设的要求;使风电功率预测系统设计技术先进、功能完善、经济合理.

摘要： 本发明涉及一种测风塔的测风方法及抗风影测风塔，所述测风塔包括竖直设置于地面上的塔筒，塔筒的测风高度处设有水平设置的安装杆，安装杆可绕塔筒轴线旋转的安装于塔筒上，安装杆的第一端设有测风仪、第二端设有对重块，所述的安装杆上设有竖直设置的挡风板；对安装杆施加外力后检测安装杆的旋转进行监测，并依据安装杆的旋转角度检测值得出测风塔的测风高度面处的风向。通过对施加外力的安装杆随风旋转过程进行监测，以使得安装杆构成测风塔的风向标，令仅需对安装杆改变转动方向时的方位、或最终静止时的方位进行检测，就可得出预安装杆同方向的风向，进而使得测风仪安装平面就具备了测量风向的功能，实现了对测风塔处风向进行精确测量的目的。

摘要： 本发明提供一种钢排式测风塔基础和测风塔结构，所述钢排式测风塔基础包括有由多个空心钢管在横向上和纵向上交叉形成的钢排结构，所述钢排结构的外围通过四根同样为空心的边缘钢管包绕，在所述边缘钢管上设有钢排进水口以及相应的进水阀门，通过所述进水阀门外部水能够流过所述钢排进水口从而流入到所述钢排结构的空心钢管中。本发明钢排式测风塔基础具有施工简便，造价低，受力效果好，安全性高等优点。

摘要： 本发明涉及一种抗风影测风塔及测风方法，所述测风塔包括竖直设置于地面上的塔筒，塔筒的至少一个高度面为测风平面，测风平面上设于相对塔筒轴线对称设置的至少两个测风仪，各测风仪均包括一支撑杆，支撑杆的下端与塔筒相固定连接，支撑杆的上端设有绕支撑杆轴线旋转的三脚架，三脚架上设有相对支撑杆轴线对称排布的至少三个测风碗。通过在塔筒的同一高度平面中设置至少两个测风仪，以对塔筒四周的多个方向上风力和风向进行检测，以增加数据收集的多样性，提高检测准确度，降低塔筒风影对测风仪检测数据的影响。

摘要： 本发明涉及一种测风塔的测风方法及抗风影测风塔，所述测风塔包括竖直设置于地面上的塔筒，塔筒的测风高度处设有水平设置的安装杆，安装杆可绕塔筒轴线旋转的安装于塔筒上，安装杆的第一端设有测风仪、第二端设有对重块，所述的安装杆上设有竖直设置的挡风板；对安装杆施加外力后检测安装杆的旋转进行监测，并依据安装杆的旋转角度检测值得出测风塔的测风高度面处的风向。通过对施加外力的安装杆随风旋转过程进行监测，以使得安装杆构成测风塔的风向标，令仅需对安装杆改变转动方向时的方位、或最终静止时的方位进行检测，就可得出预安装杆同方向的风向，进而使得测风仪安装平面就具备了测量风向的功能，实现了对测风塔处风向进行精确测量的目的。

摘要： 本发明涉及一种测风塔的测风方法及抗风影测风塔，所述测风方法如下：对任一测风塔的测风高度面处，相对测风塔轴线对称排布的、距离测风塔距离相等的至少两个测风点进行风向和风力测量，并将两个测风点处分别测得的风力值和风向值相结合，以得出实际测量风力和风向。通过对测风高度面上不同位置处的风力和风向进行检测，并依据检测值得出实际测量风力和风向，使得实际测量数值综合了塔筒各个方向的测量值，令测量结果更为精确，降低了塔筒风影对测量结果产生的影响。

摘要： 本申请为一种测风塔及利用测风塔实现风力发电机提前偏航的方法，测风塔包括塔架和风度风向仪，塔架包括：下塔架，下塔架的顶部水平设有安装座，安装座具有上下设置的安装孔，安装孔内固定有安装筒，安装筒具有沿径向的通过孔，安装筒垂直安装座并沿安装座的下方延伸，安装座内设有锁止组件；升降杆的外径小于安装筒的内径，升降杆滑动设置于下塔架的安装筒内，升降杆靠近其底端的位置具有锁止槽；动力单元连接于下塔架与升降杆之间；利用升上述方案既能实现在正常天气情况下达到检测风速风向所需要的高度，能够在极端天气下以降低其高度来保护塔架，特别是在崎岖不平的丘陵地区，升降杆还可通过改变其相对下塔架的高度来弥补偿地面高度的不同。

摘要： 本发明提供一种钢排式测风塔基础和测风塔结构，所述钢排式测风塔基础包括有由多个空心钢管在横向上和纵向上交叉形成的钢排结构，所述钢排结构的外围通过四根同样为空心的边缘钢管包绕，在所述边缘钢管上设有钢排进水口以及相应的进水阀门，通过所述进水阀门外部水能够流过所述钢排进水口从而流入到所述钢排结构的空心钢管中。本发明钢排式测风塔基础具有施工简便，造价低，受力效果好，安全性高等优点。

摘要： 本发明公开了一种用于测风塔的多角度风电测风装置，涉及到风电测风技术领域，包括测风塔、悬浮腔体、支撑板和风向测速机构，悬浮腔体固定安装于测风塔的一端，支撑板安装于悬浮腔体的一侧，风向测速机构固定于支撑板的一侧，悬浮腔体的内部安装有悬浮机构。上述方案，悬浮腔体的外侧受到大风的冲击或者来自测风塔和悬浮腔体受到大风的冲击产生晃动时，位于第二磁性件一侧的滑动杆向第一磁性件的方向进行滑动，有效的防止上述背景中所提到的磁悬浮体在磁基座中产生不稳定的偏移，平衡点无法进行自我回正，导致磁悬浮体一直处于基于磁基座的中心点一直处于倾斜状态的问题，增加了滑动杆的稳定性，本方案结构简单，实用性高。

摘要： 本实用新型提供了一种测风塔基础平台结构及海上测风塔，该基础平台结构包括基础平台以及多根桩腿和支撑结构；多根桩腿固定于基础平台的底部，桩腿的底部连接支撑结构。由于桩腿的底部分别连接有支撑结构，并能够根据不同的海底地质条件灵活选用不同的支撑结构，可以提高测风基础平台抗稳定性和安全性，以及在不同海域的适应性。该海上测风塔包括塔架本体、斜拉索以及如上所述的测风塔基础平台结构；塔架本体底部固定于基础平台上，多根所述斜拉索的两端部分别连接塔架本体和基础平台。多根的斜拉索能够将受力载荷分散并传递到基础平台不同部位，使塔架本体和基础平台所受内力变小，从而可以减小风力载荷对塔架本体的影响。

摘要： 本实用新型提供一种钢排式测风塔基础和测风塔结构，所述钢排式测风塔基础包括有由多个空心钢管在横向上和纵向上交叉形成的钢排结构，所述钢排结构的外围通过四根同样为空心的边缘钢管包绕，在所述边缘钢管上设有钢排进水口以及相应的进水阀门，通过所述进水阀门外部水能够流过所述钢排进水口从而流入到所述钢排结构的空心钢管中。本实用新型钢排式测风塔基础具有施工简便，造价低，受力效果好，安全性高等优点。