第二章(1)风能资源测量仪器及其工作原理.pdf

第二章第二章 （（22 ））风能资源测量仪器及其风能资源测量仪器及其 工作原理 主要内容要内容 测量参数测量参数 测风系统 – 传感器传感器 – 主机 – 数据存储装置数据存储装置 – 电源 –– 安全与保护装置安全与保护装置 生态指标 2014/9/2 风力发电场（Ch2.1 ） 测量参数测量参数 风的测量风的测量 – 风向测量 测量风的来向 – 风速测量 测量单位时间内空气在水平方向上所移动的距离 – 气温气温 测量接近地面或者接近轮毂高度的空气温度 – 气压 测量接近地面或者接近轮毂高度的空气压力测量接近地面或者接近轮毂高度的空气压力 – 湿度 测量接近地面或者接近轮毂高度的大气相对湿度 2014/9/2 风力发电场（Ch2.1 ） 定义定义 风速风速 风向 2014/9/2 风力发电场（Ch2.1 ） 主要内容要内容 测量参数测量参数 测风系统 – 传感器传感器 – 主机 – 数据存储装置数据存储装置 – 电源 –– 安全与保护装置安全与保护装置 生态指标 2014/9/2 风力发电场（Ch2.1 ） 测风系统测风系统 气象部门提供的统计数据不能满足微观选址的气象部门提供的统计数据不能满足微观选址的 需要 对初选的风力发电场址用高精度的自动测风系 统进行风的测量统进行风的测量 自动测风系统主要由5部分组成：传感器、主 机、数据存储装置、电源、保护装置 2014/9/2 风力发电场（Ch2.1 ） 传感器传感器 传感器分为风速传感器传感器分为风速传感器、风向传感器风向传感器、气温传感器气温传感器、气压传感器气压传感器 和湿度传感器等，用来测量指定的环境参数 2014/9/2 风力发电场（Ch2.1 ） 风速传感器风速传感器 分类分类： – 旋转式风速计 风杯风杯 螺旋桨叶片 – 压力式风速计压力式风速计 – 散热式风速计 – 声学风速计声学风速计 – 激光风速计 2014/9/2 风力发电场（Ch2.1 ） 杯式风速计杯式风速计 工作原理工作原理 – 有三或四个半球形或抛物形空杯 – 由材质较轻的铝或者工程塑料制成 – 风杯固定在互成90°或120°的支架上 – 杯的凹面顺着同一方向 – 中心连接到一个垂直轴旋转 – 至少一个杯总是迎风 2014/9/2 风力发电场（Ch2.1 ） 杯式风速计杯式风速计 工作原理工作原理 2014/9/2 风力发电场（Ch2.1 ） 杯式风速计杯式风速计 – 风杯的凹面和凸面所受的风压力不相等风杯的凹面和凸面所受的风压力不相等，风杯绕转轴旋转风杯绕转轴旋转， 即杯的空气动力学形状把风压力转化成旋转扭矩 – 杯的旋转速度在杯的旋转速度在一个特定范围内接近线性正比于风速个特定范围内接近线性正比于风速 – 风杯转速与风速的关系要用实验标定，并拟合成曲线