LUFFT VENTUS-UMB在风电市场的应用

LUFFT VENTUS-UMB在风电市场的应用

背景 

近年来，随着全球对风能资源的普遍关注和风力发电行业的迅速发展，各国政府、企业大量投资兴建风电场。风速风向仪是风电机组正常运转不可或缺的组成部分。 风速风向仪的主要功能：一方面是为风机提供风向，调节机头对准风向；另一方面是为风机提供风速来调节叶片变桨角度和风机的切入切出。

当前风电市场上，应用的风速风向仪多为机械式风速风向仪，其凭借结构简单、价格低廉占据了很大的市场。但是其缺点也值得引起我们足够的重视：

§  由于机械式风速风向仪依靠轴承的转动完成测量，其精度及寿命取决于轴承，在风沙扬尘严重及腐蚀性严重的沿海地区，轴承由于异物及腐蚀引起卡转，其寿命较短。

§  风速风向仪是风机的眼睛和耳朵，在低风速时，如果风速不准，会引起发电效率低，累计发电量少；在高风速时，风速不准引起叶片变桨角度偏差，导致叶片表面承受的风压超出设计范围，影响叶片的寿命甚至损坏，同时高风速时，如果风速存在较大偏差，导致风机不能及时切出，将引起风机超速甚至倒机，严重威胁着风机的生产运营。

§  由于机械式风速风向仪有限的加热功率，冬季经常会出现风速风向仪结冰状况，造成风机停机，严重的影响了风机的发电效率，损失客户的发电量，造成客户的经济损失。

优选方案 

相较于机械式风速风向仪，Lufft VENTUS超声波风速风向仪有着明显的特点：

• 多参数输出，测量输出风向、风速、虚拟大气温度、气压和密度；

• 高精度、高量程，风速最高达到90m/s，测量精度达到2%，风向分辨率0.1°；

•  具有防盐雾腐蚀功能，铝镁硅合金材质，IP68防护等级；

• 加热功率大，最大240W的加热功率；

• 接口丰富，同时配备RS485接口和模拟量接口（风速：电流、电压和频率信号，风向：电流和电压信号）；

• 独特的空气密度输出，具备独特的空气密度测量及输出功能

o   为风机的功率曲线的优化提供精确的气象参数参考；

o   为客户提供风机运行状况及发电量变化受现场气象因素的影响提供参考；

o   分析风场各种数据，为客户的发电量预测提供气象因素的参数支持；

o   为主机厂针对具体项目的的风机优化设计提供理论及数据上的支持 ；

• 测试报告和认证

o   通过中国国家指定的气象仪器产品监督检验中心（CNAS）产品质量的认证及检定，并取得产品合格报告；

o   德国WINDGUARD 90m/s的测试；

o   CNAS的盐雾测试报告；

o   振动测试；

o   老化测试；

o   EMC测试；

o   防冰冻测试；

o   TUV/UL认证；

方案实施

安装Lufft VENTUS超声波风速风向仪，具体方案实施主要包括以下几个部分：

1. 机械安装：在支架上固定VENTUS，其安装支架直径48-50mm。

2. 供电电源：VENTUS的加热功率比较大，需要额外的220VAC/24VDC 300W的开关电源，所以需要从控制柜的220VAC取电。

3. 信号匹配：VENTUS本身具备风速输出0/4-20mA或0/2-10V或2-2000HZ的模拟信号；风向输出0/4-20mA或0/2-10V的模拟信号；根据主控要求，对VENTUS进行配置即可。

安装图