LUFFT VENTUS-UMB在風電市場的應用

背景 

近年來，隨著全球對風能資源的普遍關注和風力發電行業的迅速發展，各國政府、企業大量投資興建風電場。風速風向儀是風電機組正常運轉*的組成部分。 風速風向儀的主要功能：一方面是為風機提供風向，調節機頭對準風向；另一方面是為風機提供風速來調節葉片變槳角度和風機的切入切出。

當前風電市場上，應用的風速風向儀多為機械式風速風向儀，其憑借結構簡單、價格低廉占據了很大的市場。但是其缺點也值得引起我們足夠的重視：

§  由于機械式風速風向儀依靠軸承的轉動完成測量，其精度及壽命取決于軸承，在風沙揚塵嚴重及腐蝕性嚴重的沿海地區，軸承由于異物及腐蝕引起卡轉，其壽命較短。

§  風速風向儀是風機的眼睛和耳朵，在低風速時，如果風速不準，會引起發電效率低，累計發電量少；在高風速時，風速不準引起葉片變槳角度偏差，導致葉片表面承受的風壓超出設計范圍，影響葉片的壽命甚至損壞，同時高風速時，如果風速存在較大偏差，導致風機不能及時切出，將引起風機超速甚至倒機，嚴重威脅著風機的生產運營。

§  由于機械式風速風向儀有限的加熱功率，冬季經常會出現風速風向儀結冰狀況，造成風機停機，嚴重的影響了風機的發電效率，損失客戶的發電量，造成客戶的經濟損失。

優選方案 

相較于機械式風速風向儀，Lufft VENTUS超聲波風速風向儀有著明顯的特點：

• 多參數輸出，測量輸出風向、風速、虛擬大氣溫度、氣壓和密度；

• 高精度、高量程，風速最高達到90m/s，測量精度達到2%，風向分辨率0.1°；

•  具有防鹽霧腐蝕功能，鋁鎂硅合金材質，IP68防護等級；

• 加熱功率大，最大240W的加熱功率；

• 接口豐富，同時配備RS485接口和模擬量接口（風速：電流、電壓和頻率信號，風向：電流和電壓信號）；

• *的空氣密度輸出，具備*的空氣密度測量及輸出功能

o   為風機的功率曲線的優化提供精確的氣象參數參考；

o   為客戶提供風機運行狀況及發電量變化受現場氣象因素的影響提供參考；

o   分析風場各種數據，為客戶的發電量預測提供氣象因素的參數支持；

o   為主機廠針對具體項目的的風機優化設計提供理論及數據上的支持 ；

• 測試報告和認證

o   通過中國國家指定的氣象儀器產品監督檢驗中心（CNAS）產品質量的認證及檢定，并取得產品合格報告；

o   德國WINDGUARD 90m/s的測試；

o   CNAS的鹽霧測試報告；

o   振動測試；

o   老化測試；

o   EMC測試；

o   防冰凍測試；

o   TUV/UL認證；

方案實施

安裝Lufft VENTUS超聲波風速風向儀，具體方案實施主要包括以下幾個部分：

1. 機械安裝：在支架上固定VENTUS，其安裝支架直徑48-50mm。

2. 供電電源：VENTUS的加熱功率比較大，需要額外的220VAC/24VDC 300W的開關電源，所以需要從控制柜的220VAC取電。

3. 信號匹配：VENTUS本身具備風速輸出0/4-20mA或0/2-10V或2-2000HZ的模擬信號；風向輸出0/4-20mA或0/2-10V的模擬信號；根據主控要求，對VENTUS進行配置即可。

安裝圖