资讯 | 虚拟测风塔：如何通过三维测风雷达构建风场“CT扫描仪”

  虚拟测风塔：

如何通过三维测风雷达

   构建风场“CT扫描仪”

风能作为一种可再生资源，逐渐引起全球重视，而探测风资源成为利用风能的先决条件。探测风资源的手段多种多样，其中较为普遍的是测风塔。传统测风塔曾长期是风资源评估的黄金标准，但其局限性也日益凸显——建造费用高昂、位置固定、难以覆盖复杂地形和海上区域。当风电开发走向分散式、走向海洋、走向复杂山地时，牧镭激光自主研发的“虚拟测风塔”技术，正在悄然改变游戏规则。

从实体塔到“虚拟塔”：

风电测风的革命 

为解决传统测风塔的痛点，牧镭激光提出了采用双雷达虚拟测风塔的创新方案。该方案采用两台Molas 3D三维扫描测风激光雷达，部署在不同的位置进行同步扫描，利用大量三维风场数据，生成指定“虚拟点位”处不同高度、长时间序列、高精度的风速风向数据，从而构建出虚拟测风塔。

牧镭激光的Molas 3D三维扫描测风激光雷达采用高指向精度光学扫描转镜，可实现多种扫描模式（如DBS/VAD/PPI/RHI/CAPPI等），探测半径最大可达15公里，能满足复杂地形风场、风机尾流、海上远程虚拟测风塔等多种复杂测风需求。

虚拟测风塔如何“无中生有”？

双雷达虚拟测风塔通过三角测量原理和矢量合成径向风速，进而解算出水平风速、水平风向，如下图所示：

图 1 双雷达虚拟测风塔原理

Molas 3D三维扫描测风激光雷达同步扫描标准测风塔不同高度的风速风向仪，现场安装图如下：

图 2 两台3D雷达安装点位图

两台Molas 3D三维扫描测风激光雷达进行覆盖测风塔的小范围扇区扫描，如下图所示：

图 3 双雷达小范围扫塔效果图

测量结果如下图所示。其十分钟平均风速、风向的测量精度已获得国际权威机构DTU的认证，符合相关标准对风速、风向的精度要求。

图 4 十分钟平均风速线性回归图

 图 5 十分钟平均风向线性回归图

牧镭激光利用Molas 3D三维扫描测风激光雷达体积小、适应多场景、空间指向性高等特点，提出了双雷达虚拟测风塔方案。完成了地形考察-雷达位置标定-径向风速标定-双雷达虚拟测风塔验证的闭环实验，国际权威机构DTU的认证验证了双雷达虚拟测风塔方案的可行性。Molas 3D三维扫描测风激光雷达的指向精度与风速反演精度，为风电领域中的风资源探测，提供高效的解决方案。

虚拟测风塔如何赋能风电产业

在风电领域，虚拟测风塔的应用正带来革命性变化：

1、海上风电的“千里眼”

 在海上风电开发中，实体测风塔的建造成本高昂且施工难度大。牧镭激光推出的Molas 3D三维扫描测风激光雷达，创新采用“虚拟测风塔”模式，能够通过陆地或固定平台对远海风资源进行精细化评估，突破了海上测风的技术瓶颈，为行业提供了高效、经济的解决方案。

2. 复杂地形的风场“解码器”

在山地等复杂地形区域，传统测风塔因单点测量存在空间局限性，难以准确反映三维风场特征。使用牧镭激光的多台Molas 3D三维扫描测风激光雷达组网协同观测，可构建出完整的三维风场模型，为风电场微观选址提供前所未有的精准数据支持。

当无形的风变得“可见”，当变化地气流化作精准数据，人类驾驭风能的能力正迎来革命性突破。牧镭激光的虚拟测风塔技术，不仅能透视大气流动的三维图谱，更通过实时动态监测与智能算法，将瞬息万变的风场转化为可预测的数字资产。在这场清洁能源革命中，这项突破性技术正推动风电产业向高效、精准、智能化方向跨越式发展，助力人类更科学地捕捉每一缕绿色动能。