ICS27.180 CCSF11 JSREA 江苏省可再生能源行业协会团体标准 T/JSREA32—2023 机舱式测风激光雷达标定规范 Calibrationspecificationfornacelle-mountedwindlidars 2023-12-08发布 2024-01-08实施 江苏省可再生能源行业协会  发布 全国团体标准信息平台 T/JSREA32—2023 I目次 前言..................................................................................II 1范围................................................................................1 2规范性引用文件......................................................................1 3术语和定义..........................................................................1 4符号和缩略语........................................................................2 5设备技术指标........................................................................2 6标定方法............................................................................3 7标定报告规范要求....................................................................5 附录A（规范性）机舱式测风雷达性能参数指标的数据精度范围.............................7 附录B（规范性）视向速度不确定度.....................................................8 附录C（资料性）统计线性回归分析方法.................................................9 全国团体标准信息平台 T/JSREA32—2023 II前言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由江苏省可再生能源行业协会提出并归口。 本文件起草单位：南京牧镭激光科技股份有限公司、深能南京能源控股有限公司、中广核新能源投 资（深圳）有限公司江苏分公司、国华（江苏）风电有限公司、扬州大学、中况检测技术（南京）有限 公司、南京工业职业技术大学。 本文件主要起草人：肖增利，刘知新，王怡然，徐经纬，杨翔宇，王进伟，朱大为，常峰，尚庆栋， 史二祯，林逊，陈馨睿，徐少兵，任鹏飞，杨华，王相军，刘一君，杨战民，罗乔，常颖。 全国团体标准信息平台 T/JSREA32—2023 1机舱式测风激光雷达标定规范 1范围 本文件规定了机舱式测风激光雷达标定过程的设备技术指标、标定方法和标定报告规范要求。 本文件适用于相干探测机制下的机舱式测风激光雷达标定过程。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验：振动（正弦） GB/T4028外壳防护等级(IP代码) GB/T12506测风雷达通用规范 GB/T17626.5电磁兼容-试验和测量技术-浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T18451.2风力发电机组功率特性测试 GB/T33629风力发电机组雷电防护 IEC-61400-1Windenergygenerationsystems-Part1:Design IEC-61400-50-3Windenergygenerationsystems-Part50-3:Useofnacelle-mountedlidars forwindmeasurements 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 机舱式测风激光雷达nacelle-mountedlidar 安装在风力发电机组机舱上的测风激光雷达。 3.2 视向line-of-sight 激光源发射的激光束的轴方向，即光束的传播路径。 3.3 视向速度line-of-sightspeed 视向方向上风速（分量）的大小。 3.4 数据可用率dataavailability 基于预定义数据质量的可接受测量点数与给定测量周期内可获取的最大测量点数的比值。 3.5 距离门rangegate 风速计算过程中选择的一定时间序列内测量的数据点的加权函数的半峰全宽（FWHM）水平之间 的距离。 注：距离门的中心所在位置为机舱雷达测量的实际距离。 3.6 时间分辨率temporalresolution 对于不同时刻的风速，雷达能够测量的最小时间间隔。 3.7 翻滚角rollangle 激光雷达围绕翻滚轴相对于定义为水平的激光雷达设计方向的旋转角度。 全国团体标准信息平台 T/JSREA32—2023 2注：翻滚轴沿代表激光雷达平均测量的方向穿过激光雷达坐标系的原点。翻滚轴的准确定义应由激光雷达制造商提 供文档说明。对于扫描式激光雷达，建议将翻滚轴定义为单位矢量，与描述光束轨迹的单位矢量的平均值方向 相同。对于固定波束激光雷达，建议将翻滚轴定义为，与描述激光雷达固定波束的单位矢量的平均值方向相同。 3.8 俯仰角tiltangle 激光雷达围绕俯仰轴的旋转角度。 注：俯仰轴穿过激光雷达坐标系的原点，垂直于翻滚轴，并且当激光雷达处于定义为水平的设计方向时，俯仰轴为 水平。 3.9 偏航角yawangle 激光雷达围绕偏航轴的旋转角度。 注：偏航轴沿代表穿过激光雷达坐标系原点，且垂直于翻滚轴和俯仰轴。 3.10 载噪比carriertonoiseratio 检测带宽中外差电流功率与总噪声功率之比。 4符号和缩略语 DU DataUnit 数据存储单元 OH OpticsHead 光学头 RH RelativeHumidity 相对湿度 LOS LineofSight 视向 WFR WindFieldReconstruction 风场重构 FWHM FullWidthatHalfMaxima 半峰全宽 WTG WindTurbineGenerator 风力发电机 GNSS GlobalNavigationSatelliteSystem 全球导航卫星系统 AC AlternatingCurrent 交流电 EMC ElectromagneticCompatibility 电磁兼容性 5设备技术指标 5.1数据功能要求 激光雷达应能够预估水平风速、风向（相对于激光雷达光学轴）以及气流湍流强度值，或可以提供 用于重构水平风速、风向和气流湍流强度估计值的中间值。数据功能具体要求如下： a)应提供支持校准过程中的视向速度； b)激光雷达应配备一个（或多个）倾角仪，而且倾角仪的数据采样率应大于或等于水平风速重 建所需的数据采样率； c)俯仰角和翻滚角的测量值（以及WFR所需的任何其他参数）应能在数据流中报告记录； d)激光雷达应能够在其前面的一个或多个已知距离（范围）进行测量，测量距离应满足相应用 例的要求； e)激光雷达测量数据应具有相对于已知参考值的精确时间戳(±6s)，时间参考值可由GNSS提供； f)测量设备应对准在参考基准线的±1°以内； g)激光雷达应能够报告数据质量控制编码； h)激光雷达应至少提供10min及以上时间段的统计数据包。 5.2工作条件 机舱式雷达产品的工作条件包括供电条件和工作环境温度，其具体参数要求如下： a)供电电压：AC220V±22V（50±5Hz）/DC24V（照明-测控）； b)供电功率：>240W； c)工作环境温度：-40℃~+60℃； 全国团体标准信息平台 T/JSREA32—2023 3d)防雷要求：机舱式测风激光雷达防雷要求应满足GB/T33629的相关标准； e)振动要求：机舱式测风激光雷达应满足GB/T2423.10正弦振动和随机振动测试试验相关标准； f)EMC要求：机舱式测风激光雷达应满足GB/T17626.5严酷等级3级的浪涌抗扰度试验相关标 准。 5.3性能参数指标 机舱式测风激光雷达的性能指标主要包含聚焦距离精度、风速测量准确度、翻滚角标定准确度、俯 仰角标定准确度、偏航角标定准确度、激光束夹角标定准确度、系统时间标定准确度、10min平均风速 拟合因子（如拟合斜率、拟合截距、数据拟合度等）等参数。具体参数指标参考附录A。 6标定方法 6.1概述 机舱式激光测风雷达的标定方法主要用于标定机舱式测风激光雷达WFR算法的输入量，包括激光 雷达姿态和视向风速等。该标定方法包含激光雷达光束光轴指向角标定和激光雷达视向风速标定两个部 分。 6.2激光雷达光束光轴指向角标定 6.2.1激光雷达光束几何形状标定 激光雷达光束几何形状标定应对激光雷达各个光束的相对位置进行标