测风声雷达技术在风速测量中的研究与应用

高阳，刘宝良，许傲然，谷彩连，冷雪敏

（沈阳工程学院电力学院，辽宁沈阳 110136）

作为可再生能源大规模利用的典范，近年来风电产业的迅速发展致使风电并网容量逐年增加。然而，受风能间歇性、不确定性等因素的限制以及大电网消纳可再生能源能力的限制，风力发电系统输出的功率波动性较大。大规模风电并网会对电力系统的电能质量、安全稳定运行产生冲击，影响电力系统的安全可靠运行[1]。为减少风电大规模并网过程中对大电网产生的冲击，需要对风能做出精确预报并制定合理的风电调度曲线[2]。对风能的准确预报不仅可以提高风电预测模型的精度与气象决策服务，而且还可以制定合理的风电调度曲线并提高大电网对风电的消纳能力。而风电功率的预测精度则主要依据风电场风速的测量精度，风速测量装置的测量精度越高，风电功率预测的结果越精确[3-4]。

当前，在测风领域中常采用测风塔以及雷达设备进行风能测量。测风塔广泛应用于地区风能资源的评估、风机选址以及风电功率预测中，但是测风塔在应用中还存在极端天气易倾倒、使用及高空运维极其不便及成本昂贵等缺陷[5-6]。而雷达测风作为一种风能测量的技术，可以分为风廓线雷达测风、激光测风雷达测风和声雷达测风3种形式。与风廓线雷达和激光测风雷达相比，测风声雷达能够对10～200 m 范围内的风速、风向、垂直气流进行高精度探测，建设成本低、使用寿命长、运行维护方便且极端环境下具有高适应性[7-8]。……