FRT WG01A 風(fēng)能梯度觀測站（風(fēng)能評估站）
 系統(tǒng)概述：
我國主要有兩大風(fēng)能資源豐富帶——沿海陸上風(fēng)能資源豐富帶和北部風(fēng)能資源豐富帶（三北地區(qū)）。此外，湖南、廣東和廣西等部分內(nèi)陸山區(qū)也有較豐富的風(fēng)能資源。但由于缺少風(fēng)能資料，我國大部分地區(qū)并沒有對新入網(wǎng)電廠提出風(fēng)能預(yù)報(bào)的強(qiáng)制要求。
由于地面地形復(fù)雜，又有花草樹木、建筑物，靠近地面的風(fēng)比較混亂，無法由此測風(fēng)。大規(guī)模發(fā)展風(fēng)電，必須像天氣預(yù)報(bào)一樣對風(fēng)能進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測，以幫助電網(wǎng)對風(fēng)電做出精準(zhǔn)調(diào)度。只有距離地面一定高度，風(fēng)與天氣系統(tǒng)的關(guān)系才較有規(guī)律。風(fēng)力發(fā)電主要利用的是近地層中鋒的動(dòng)能資源（風(fēng)力發(fā)電機(jī)輪轂高度一般不超過120米），因此，要實(shí)現(xiàn)風(fēng)能資源的大規(guī)模可持續(xù)開發(fā)利用，必須詳細(xì)了解在風(fēng)機(jī)高度范圍內(nèi)（120米以下）的風(fēng)能資源總儲量。
FRT WG 01A風(fēng)能梯度觀測站就是專門為進(jìn)行近地面層氣象要素梯度觀測研制開發(fā)的自動(dòng)觀測系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，其核心單元主數(shù)據(jù)采集器，采用了先進(jìn)的嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，因此大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的功能，能夠充分滿足在數(shù)據(jù)探測能力和數(shù)據(jù)處理能力的多種需求。
該系統(tǒng)完全采用總線技術(shù)，分布式、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，可以十分方便地根據(jù)實(shí)際的觀測需求，構(gòu)建觀測系統(tǒng)。
整個(gè)觀測系統(tǒng)采用目前在電子測量技術(shù)中廣泛應(yīng)用的分布式、模塊化的設(shè)計(jì)理念。從而使整個(gè)探測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，既考慮到了滿足目前專業(yè)探測需求，又兼顧到了通用性和日后的擴(kuò)展需求。
在滿足專業(yè)探測需求方面，所采用探測傳感器設(shè)備全部是具有經(jīng)過標(biāo)定的設(shè)備。在數(shù)據(jù)采集處理等主要部件采用符合國家或電子技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的成熟通用產(chǎn)品，從而能夠確保系統(tǒng)的高穩(wěn)定性。
在滿足通用性和日后的擴(kuò)展需求方面，由于采用分布式設(shè)計(jì)，因此，可以根據(jù)實(shí)際觀測系統(tǒng)的需求，隨意添加、刪減功能模塊，從而達(dá)到隨意添加、刪減觀測要素的目的。采用符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通用產(chǎn)品，可以十分方便地配置系統(tǒng)設(shè)備，同時(shí)可以運(yùn)行通用業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件。
FRT WG 01A風(fēng)能梯度觀測站集氣象要素?cái)?shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理與存儲、輸入輸出自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信、遠(yuǎn)程設(shè)備管理等功能為一體，系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完全采用嚴(yán)格的工業(yè)控制級標(biāo)準(zhǔn)，適用于長期在野外無人職守的惡劣環(huán)境中運(yùn)行。
FRT WG 01A風(fēng)能梯度觀測站可以廣泛地應(yīng)用到，邊界層梯度氣象觀測、梯度風(fēng)觀測、風(fēng)能資源調(diào)查觀測以及農(nóng)業(yè)氣象、環(huán)境評價(jià)觀測等。
設(shè)計(jì)依據(jù)：
FRT WG 01A風(fēng)能梯度觀測站是為滿足多種需求應(yīng)用開發(fā)的綜合梯度觀測系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到多方面的需求，尤其是要滿足風(fēng)能資源探測的需求，因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要依據(jù)：
（1）國家發(fā)展改革委關(guān)于風(fēng)能資源詳查區(qū)域和風(fēng)能資源專業(yè)觀測網(wǎng)方案的批復(fù)（發(fā)改能源[2007]3031號）；
（2）《風(fēng)電場風(fēng)能資源測量方法》GB/T 18709-2002；
（3）《風(fēng)電場風(fēng)能資源評估方法》GB/T 18710-2002；
（4）《風(fēng)電場氣象觀測及資料審核、訂正技術(shù)規(guī)范》QX/T 74-2007;
通信傳輸系統(tǒng)負(fù)責(zé)觀測數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸工作，F(xiàn)RT WG 01A風(fēng)能梯度觀測站采用無線傳輸方式（GPRS/CDMA/RS232/RS485），數(shù)據(jù)傳輸速率和誤碼率能夠滿足業(yè)務(wù)觀測要求；同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控處理需求。
系統(tǒng)采用太陽能供電方式，電池效能和容量根據(jù)項(xiàng)目需求設(shè)計(jì)。
用戶終端軟件安裝、運(yùn)行在用戶計(jì)算機(jī)平臺上，負(fù)責(zé)觀測數(shù)據(jù)的顯示、基本參數(shù)的設(shè)置以及現(xiàn)場調(diào)試等工作。
數(shù)據(jù)通訊軟件安裝、運(yùn)行在省級數(shù)據(jù)中心，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收、存儲和上傳，負(fù)責(zé)各省測站運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視和控制。
測量參數(shù)：
測量要素 測量范圍 測量精度
風(fēng)速 0 ～ 60 m/s ±0.1 m/s
風(fēng)向 0 ～ 360° ±3°
溫度 -40 ～ 50℃ ±0.3℃
濕度 0 ～ 100% ±3%
氣壓 10hPa ～ 1100 hPa ±0.5hPa

系統(tǒng)特點(diǎn)：
(1) 可采用傳統(tǒng)機(jī)械式風(fēng)向風(fēng)速儀，在10m的倍數(shù)高度進(jìn)行梯度安裝（可同時(shí)搭配溫濕壓模塊）。
(2) 可采用先進(jìn)的集成式微型氣象傳感器，即風(fēng)溫濕壓集成在同一個(gè)傳感器中，系統(tǒng)具有免維護(hù)特性，運(yùn)用超聲波技術(shù)測量風(fēng)向風(fēng)速，溫度范圍精度可到0.2℃。另外系統(tǒng)自帶加熱模塊，在寒冷的冬季，設(shè)備不會因?yàn)楸鶅鲇绊憸y量數(shù)據(jù)。設(shè)備體積非常小，直徑140mm,高270mm，重量僅為1.3kg。

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