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*Nacelle Mounted LiDAR 는 터빈에 필요한 데이터를 간편하게 측정이 가능합니다.
터빈을 운영하기 위한 풍황 자원 측정을 하려면 시험 할 풍력 터빈 주위에 기상탑이 세워져야 하며 타워의 높이와 같아야 합니다.
현재 풍력 터빈 타워 높이와 로터 지름이 계속 증가하고 있으며, 높이 또한 130m에 이르고 있습니다.
또한 많은 터빈이 해상 또는 산악 지대에 설치되어 있습니다.
새로운 세대의 풍력 터빈은 더 크고 값 비싼 기상탑이 필요합니다.
또한 풍속,풍향의 복잡한 변화와, 터빈을 지나 기상탑에서 생기는 난기류 등으로 풍황을 충분히 포착하지 못하는 단점이 있습니다.
반면에 LiDAR는 나셀에 장착되어 상대적으로 터빈과 가까워 정확도가 높고, 쉽게 설치하고 쉽게 탈착 할수있어 재사용 하기가 용이 합니다.
*Nacelle Mounted LiDAR는 풍력 발전 효율을 극대화 시킬 수 있습니다.
Yaw error correction으로 터빈 효율을 올릴 수 있습니다.
운행중인 터빈의 풍향 및 풍속은 나셀에 설치된 센서에 의해 제공됩니다.
하지만 풍향 센서는 환경 및 특성으로 인해 정확한 계측이 되지 않아 전력 손실이 발생합니다.
계기의 위치 때문에 풍향 센서는 회전자 차단 효과 및 블레이드를 통과한 복잡한 공기 역학 효과의 영향을 받습니다.
최대 출력을 제공하기 위해선 풍력 터빈이 바람을 받기 위해 정확히 Yawing 해야 합니다.
풍향 센서 (예 : Wind Vane)가 잘못된 정보를 제공하면 터빈이 올바르게 정렬 될 수 없습니다.
Yaw 오차라고 불리는 이러한 오 정렬은 전력 손실을 초래합니다.
Yaw 오류는 O & M 팀에서 흔히 보고되며 오차는 15 °인 만큼 터빈 정렬이 중요 할 수 있습니다.
풍향 센서는 많은 변수의 영향을 받으며 그 변수를 확인하기가 어렵습니다.
일반적으로 센서는 이러한 오차를 고려하고 올바른 풍향을 터빈에 전달하기 위해 초기 설치 시 교정 됩니다.
하지만 모든 계측기는 시간 경과에 따른 오차 발생을 피하기 위해 정기적으로 교정을 해야 합니다.
특히, 풍향 센서는, 유지 보수 작업이나 터빈 업그레이드 등의 작업에 의해 보정 값이 틀어질 수 있음이 관찰되었습니다.
경우에 따라 센서의 기계 영점이 잘못되어있는 경우도 있습니다.
풍향 센서를 간단히 재 조정함으로써 잠재적 인 AEP를 얻을 수 있다는 것은 명백합니다.
실제로 현장 교정 기능을 확인하는 참조 도구는 없습니다.
하지만 Nacelle mounted LiDAR는 로터 앞쪽의 자유 풍향을 직접 측정합니다.
이 기준 측정을 풍향 센서의 기준 측정과 비교함으로써 사용자는 잠재적 인 오 정렬을 직접 감지 할 수 있습니다.
이렇게 보정된 측정 값으로 센서를 재 조정하면 올바른 방향으로 터빈이 바람에 직면 하게 됩니다.
최근 12 개의 풍력 터빈에 대한 연구에서 평균 6.2 °의 정렬 오차를 측정했으며 이는 연간 2 %의 에너지 생산 손실과 같습니다.
*풍력 터빈의 성능 측정을 통해 제조업체의 설계가 사양을 충족하는지 확인할 수 있습니다.
풍력 터빈의 성능을 평가하기 위해서는 Power Curve와 Lord를 측정 해야 합니다. 전력 곡선은 풍속과 출력 전력 사이의 실제 관계를 나타냅니다.
부하 측정은 풍력 터빈의 안전을 보장합니다. 둘 다 풍속 측정이 필요합니다.
현재의 국제 표준은 로터의 먼 앞쪽과 허브 높이에서 기상탑으로 바람을 측정해야합니다.
풍력 발전기의 크기가 커짐을 고려할 때, 높이, 바람의 방향 전환, 동력 곡선에 대한 난류 효과가 더 이상 존재할 수 없으므로,
허브 높이에서만 측정하는 것으로 충분하지 않다는 것이 증명되었습니다.
하지만 Nacelle mounted LiDAR는 로터와 가장 가까이 위치하면서도 난기류등의 영향을 받지 않으므로,
터빈 전방의 풍속을 실시간 원격제어로 정확한 측정이 가능합니다.
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