NB/T 10644——2021.
1范围
NB/T 10644规定了风力发电机组用波长在近红外波段的激光测风设备的应用场景和技术要求。
NB/T 10644适用于安装在风力发电机组机舱上部、顶部、轮毂内、导流罩内及风力发电机组塔筒外基础平台上的机载式激光测风装置。其他安装位置的激光测风设备可参考本文件执行。
2规范性引用文件
本文件没有规范性引用女件。
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
激光测风设备laser wind measuring equipment发射激光束并接收回波获取目标风速的装置。[来源:GB/T 14950—2009，4.150]
3.2
偏航误差yaw misalignment
风轮轴线与风向在水平面上的偏差。[来源:GB/T 18451.1—2012，3.73]
3.3
尾流wake
风力发电机组的下风向，受叶轮前端边界层的影响，低于自由流速度且充满涡流的气流。[来源:GB/T 16638.1——2008，3.4.47，有修改]
3.4
系统响应时间system response time
3.5
可利用率availability
在给定时间段内，激光测风设备测量有效数据的时间所占的比值。[来源:GB/Z35482——2017，3.1.1]
3.6
激光测风设备光束探测的区域在风轮平面上的最犬投影面积与V风R轮妇口raiB的t比a被Y平注:对4点及以上光束探测区域在风轮平面上的最大投影面积等效为光束点的外接圆面积。

ICS29.120.01
CCSL15
中华人民共和国能源行业标准
NB/T10644-—2021
风力发电机组
激光测风设备
应用导则
Application guidelines of laser wind measuring equipment for wind turbines2021-04-26发布
行业标准信息服务平台
2021-10-26实施
国家能源局
行业标准信息服务平台
规范性引用文件
3术语和定义
4应用场景
5应用技术要求
附录A（资料性）激光测风设备的探测方式参考文献．
NB/T10644—2021
行业标准信息服务平台
AB/T10644—2021
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。木文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国电器工业协会提出。本文件由能源行业风电标准化技术委员会风电电器设备分技术委员会（NEA/TC1/SC6）归口本义件起草单位：远景能源有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、北京金风科创风电设备有限公司、上海电气风电集团股份有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、湘电风能有限公司、成都卓特科技股份有限公司、特变电工新疆新能源股份有限公司、中国电力科学研究院有限公司、国电联合动力技术有限公司、华锐风电科技（集团）股份有限公司、北京源清慧虹信息科技有限公司、浙江运达风电股份有限公司、中国广核新能源控股有限公司、天津瑞源电气有限公司、上海中认尚科新能源技术有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司、中国质量认证中心，许昌许继风电科技有限公司。本文件起草人：吕飞、刘鹏、侯鞋、郭晓明、梁家宁、陈潇、李宁、俞庆、赵一秋、苗强、王艳华、肖富华、付小林、宋晓萍、魏煜锋、袁凌、辛理大、朱世龙、汪锋、戴晓亮、王鹏军、刘志、王永军、吴猛、余清清、王安庆、王瑞良、李松迪、吴磊、杜云涛、韩昊、徐秉俊、庄骏、迟冰、蔡继峰、赵玉、杨天时、徐继刚、刘伟鹏：
本文件为首次发布。
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1范围
风力发电机组
激光测风设备
应用导则
NB/T10644—2021
本文件规定了风力发电机组用波长在近红外波段的激光测风设备的应用场景和技术要求。本文件适用于安装在风力发电机组机舱上部、顶部、轮毂内，导流罩内及风力发电机组塔筒外基础平台上的机载式激光测风装置。其他安装位置的激光测风设备可参考本文件执行。2规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件。
3术语和定义
下列术语和定义适用丁本文件。3.1
激光测风设备laserwindmeasuringcquipment发射激光束并接收回波获取月标风速的装置。［来源：GB/T14950-2009,4.150]3.2
偏航误差 yawmisalignment
风轮轴线与风向在水平面上的偏着限中
［米源：GB/T18451.1—2012，3.733.3
尾流wake
风力发中机组的下风向，受叶轮前端边界层的影响，低于自由流速度且充满涡流的气流。【来源：GB/T16638.1-2008，3.4.47，有修改］3.4
系统响应时间systemresponsetime3.5
可利用率availability
在给定时间段内，激光测风设备测量有效数据的时间所占的比值。【来源：GB/Z35482—2017，3.1.1]3.6
探测范围等效风轮扫掠面积比ratiooflaserbeamdetectionareatorotorsweptarea激光测风设备光束探测的区域在风轮平面上的最大投影面积与风轮扫掠面积的比值注：对4点及以上光束探测区域在风轮平上的最大投影面积等效为光束点的外接圆面积。3.7
连续式激光测风设备
scontinuous-wavelascrwindmeasuringequipment一种发射连续激光束，以实现探测光束方向大气流动速度为日的的雷达系统。NB/T10644—2021
脉冲式激光测风设备pulse-modulatedlaserwindmeasuringequipment一种发射断续激光束，以实现探测光束方向大气流动速度为目的的雷达系统4应用场景
4.1总则
风力发电机组激光测风设备包括但不限定以下应用场景，如极端风况下机组保护、偏航误差校正、尾流控制、前馈控制等。通过使用激光测风设备对风力发电机组的优化控制，降低风力发电机组的载荷！减少风力发中机组的极限风况保护次数，提高风力发电机组的发电量，4.2极端风况下机组保护
激光测风设备测量风轮前方的来流极端风况信息，包括风速久量、风向、测量距离等：风力发电机组系统依据风力发电机组的设计保扩极限，提前触发风力发电机组的安全保护策略，降低风力发电机组的极限载荷，提升风力发电机组的运行安全。4.3偏航误差校正
激光测风设备测量风轮前方的来流风况信息，计算来流风向与风力发电机组中轴线的夹角，即风力发电机组的偏航误差角，并进行相应的偏航角校正，提高风力发电机组的发电量。偏航误差角可以通过激光测风设备在线测量进行实时校正，也可以离线采集数据，进行回定误差角校正。固定误差角校正方式需要定期（不超过12个月）对偏航误差角进行计算更新。4.4尾流控制
通过激光测风设备测量临近风力发电机组的尾流信息，并做出相应的控制，优化风力发电机组及风电场的运行状态。
4.5前馈控制
行业标准信息服
通过激光测风设备测量风轮前方的来流风况信点，采用基于风速的前馈控制策略，提高风力发电机组的发中量，降低风力发电机组的载荷。5应用技术要求
5.1风速、风向测量范围和测量精度要求见表1。
5.2测量距离
备对来流风测量的远近能力不同，不同应用场景的要求见表1。5.3系统响应时间
不同应用场景对系统响应时间有不同的要求，对于前馈控制和极限风况下的机组保护两种场景，需要更短的响应时间。不同应用场景的要求见表1。2
5.4探测范围等效风轮扫掠面积比NB/T10644-2021
激光测风设备的探测范围通常小于叶轮扫风而积，探测范围等效风轮扫掠面积比代表对叶轮平面风信息的真实性还原比例。探测范围等效风轮扫掠面积比越高，还原度越高。针对不同应用场景对探测范围等效风轮扫掠面积比的要求见表1.5.5测量数据可利用率
恶劣白然环境（如雨、雪、雾、沙尘等）会对激光测风设备的数据质量产生影响，从而影响其测量数据的可利用率。为了保证各种应用场景的基本性能，数据可利用率的要求见表1。5.6采样频率
激光测风设备的采样频率与响应时间要求密切相关，采样频率不应低于响应时间倒数的两倍，不同应用场景的要求见表1。
数据采集量和测量周期
要求见表1
表1应用技术要求汇总
性能指标
风速测量范围
风速测量精度
风向测量范用
风向测量精度
测量距离
系统响应时间
探测范围等效风轮
扫掠面积比
测量效据可利用率
采样烦率
数据采集量
测量周期
探测方式
极端风况下机组保护
风力发电机组切入
风速～1.05倍设计极
限风速
60°~460°
不小于切出风速流
动48的距离
不大于18
大于30%
不小于90%
不小于2Hz
偏航误差校正
风力发电机组切入
风速～切出风速
尾流控制
风力发电机组切入
风速～切出风速
土3%切出风速~1.05倍设计极限风速士0.1m/s风力发电机组切入风速~切出风速-45”-+45°
不小丁导流平前
不小于80%
不小丁1Hz
爱盖从切入风速到
风力发电机组85%额
定功率输出时风速的
1.5倍的风速
每个数据组中至少
含有30tmin的采样数
图A.1~图A.4、图A.6
据值，并且全部测试
周期中包括风力发电
机组在风速范围内正
带运行至少180h
图A.1图A.6
-60°~+60°
不小于风轮扫风直
径的1.5倍
大于80%
不小0%
不小于2
前馈控制
风力发电机组切入
风速～切出风速
-60°~+60°
不小于切山风速流
动3s的距离
不大于1s
人于30%
不小于90%
息服务平台
不小于2Hz
图A.1~图A.4、图A.6图A.1图A.4、图A.63
NB/T10644—2021
A.1概述
附录A
（资料性）
激光测风设备的探测方式
本附录提供了激光测风设备的探测方式，对于不同炎型的激光测风设备，至少有以下一种探测方式。A.2激光测风设备的探测方式
连续式激光测风设备的探测方式A.2.1
连续式激光测风设备的探测方式主要有以下几种：a）2光束定距离扫描（图A.1)，两点测量，两点与光源的连线呈固定夹角，测量距离固定b）4光束定距离扫措（图A.2），四点测量，四点与光源的连线呈固定夹角，测量距离固定。c）多光束圆环扫描（图A.3），多光束圆环测量，光束与光源的连线呈圆锥状，圆锥角和测量距离可调。
多光束平面扫描（图A.4），多光束在圆平面内扫措，可以是均匀的扫描，也可以是呈不规则图d
案的扫描，测量距离可调。
图A.12光束定距离扫描
多光束圆环扫描
A.2.2脉冲式激光测风设备的探测方式(m)
行业标准信息服务平台
图A.24光束定距离扫描
多光束平面扫描
脉冲式激光测风设备的探测方式主要有以下几种：a）2光束多距离脉冲扫描（图A.5），两点测量，两点与光源的连线呈固定夹角，测量距离是连线4
上的多个位置点
NB/T10644—2021
b）4光束多距离脉冲扫描（图A.6），四点测量，四点与光源的连线呈固定夹角，测量距离是连线上的多个位置点。
图A.52光束多距离脉冲扫描
图A.64光束多距离脉冲扫描
注：图A.1图A.6中虚线圈代表风轮扫风范国，中心三角形代表激光测风设备的相对安装位置，线束代表激光测风设备发出的激光光束指向，圆点代表激光测风设备测位置点行业标准信息服务平台
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参考文献
［1】GB/T14950—2009摄影测量与遥感术语[2】GB/T16638.1—2008空气动力学概念、量和符号第1部分：空气动力学常用术语［3]GB/T18451.1—2012风力发电机组设计要求【4]GB/Z35482—2017风力发电机组时间可利用率行业标准信息服务平台
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