风电场风机超声波风速风向仪

在风电场的运营中，需要采集风速风向数据。这是因为风速直接决定风力发电机的输出功率（功率与风速的立方成正比）。通过实时风速数据，可结合风机的功率曲线（风速 - 功率对应关系），精准计算当前发电量，并预测未来短期（如 15 分钟至数小时）的发电能力。还有每台风机都有特定的 “切入风速”（如 3-4m/s，开始发电）和 “切出风速”（如 25m/s 左右，超此阈值需停机保护）。实时风速数据可确保风机在安全风速范围内运行，避免因极端风速导致叶片断裂、主轴损坏等事故。

再说了，风电场内多台风机呈阵列分布时，下游风机易受上游风机 “尾流效应” 影响（风速下降、湍流增加，导致发电量损失）。实时风向数据可帮助调整风机排列方向（如垂直于主导风向），或通过智能控制系统动态调整风机间距，最小化尾流损失。

那么如何获取风速风向数据呢？

风电场风机的超声波风速风向仪是一种风电场经常用到的测量设备，它基于超声波时差法原理，在传感器的固定基座上，呈十字交叉分布 4 个超声波换能器，两两一组构成超声波发射与接收通道。当有风吹过时，顺风方向传播的超声波速度因风的推动而加快，逆风方向则减慢，通过计算两组超声波在相同路径上的传播时间差，便能精确换算出风速；而风向的判定则依靠各通道间的风速差异，结合三角函数算法，以 ±2° 以内的误差精准定位风向。