风电机组用到最精密的仪器-LiDAR

直接说答案：LiDAR

用于测量空间里的风速

由于成本等问题

仅应用于新推出的大型机组

LiDAR

是 Light Detection And Ranging

即激光探测与测量

一种遥感技术也称激光雷达

使用激光来测量距离和速度

三维成像

地形遥感测量

等是它的主要应用场景

测量风速只是众多用途之一

先说原理，看图：

上图右侧的黑色部件

是LiDAR 探头的原理图

发射器和接收器

两个反射镜面：45 度平面和圆弧面

发射器发出一个激光脉冲

当脉冲遇到空气中的微粒时会被反射回来

反射回来的时间被用来计算距离

反射回来的多普勒频移用来计算速度

多普勒频移是个物理学现象

是奥地利物理学家多普勒1842年发现的

1845年荷兰气象学家拜斯·巴洛特

让一队喇叭手站在疾驶而过的敞篷火车上吹奏

他在站台上测到了音调的改变

波源和观察者有相对运动时

观察者接受到波的频率

与波源发出的频率并不相同

被微粒反射的激光

也有这样的效应

根据反射回来激光脉冲的频移

就可以计算微粒的速度

这就是 LiDAR 测风的原理

根据这种原理

LiDAR 对一定空间内进行扫描

测量指定距离上的风速

LiDAR 在风电领域的应用

风资源评估

不需要搭建测风塔

尤其是在一些复杂地形和海上

可以节约时间和测风成本

大型风电机组前馈控制

Lidar 测风系统参与闭环控制

通过前馈控制

可以有效地规避极端阵风带来的危险

风电场级尾流优化控制

整个风场的风速流场进行测量

针对尾流效应进行场级调节

实现整场最优

最后，有一点要注意 Lidar 不是 Radar (radio detecting and ranging)，我们通常说的雷达，是 Radar ，也就是声波探测与测量，别搞混了。