研究背景：鹤壁风场装机容量49.5MW，安装33台单机容量1.5MW的东方电气双馈异步风力发电机，型号FD89A，于2014年11月投产。为了提高发电量以及延长风电机组的使用寿命，本项目在鹤壁风场中2#、9#、11#、15#、18#、22#、33#这七台风电机组中加装了机舱式连续波扫描型16光束测风激光雷达系统，进行动态偏航场控优化。 成果先进性：机舱式连续波扫描型16光束测风激光雷达系统利用多普勒频移原理，以激光器为光源，向大气（气溶胶粒子和大气分子)发射激光束，并接收大气的后向散射信号，遥感测量叶轮前方150-200米处的风速和风向。由于此处的风速和风向未受叶轮转动的扰动影响，通过该设备的遥感测量技术可准确测量出风电机组前方的真实来流风况。通过激光雷达精确测量风电机组的风速风向，校准偏航误差角，降低偏航静差，从而提高风电机组发电量。同时激光雷达作为前驱控制的关键部件，研究配合独立变桨控制，可进一步降低风电机组不平衡载荷的影响，提高风电机组使用寿命。 推广情况：本项目围绕测风激光雷达系统研究偏航校准提效技术，对提高风电机组发电量、疲劳载荷损失延长机械部件使用寿命等关键科学和技术问题开展研究。通过机舱式连续波扫描型16光束测风激光雷达对风向、风速、偏航误差等参数进行测试的手段，研究风向、风速、偏航误差等对风电机组发电量及械部件使用寿命的影响；通过对风电机组偏航误差校准的研究，获得实时动态对风电机组偏航误差校准和长期静态误差分析能够大幅提高风电机组发电量及疲劳载荷损失，延长机械部件使用寿命的结论；重点研究风电机组的偏航及校准系统，开展对偏航误差动态校准策略的研究，并开展对偏航动态校准的实验，最终获得校准偏航误差提高发电量及减小疲劳载荷损失，延长机械部件使用寿命。基于激光雷达的测风应用在我国尚处于初步发展阶段，本项目偏航校正技术经验极具推广价值，可在各大风场进行推广。 经济社会效益：经济效益方面，本项目提高风场年发电量达3%，并提高风电机组的整体使用寿命；社会效益方面，通过研究激光雷达偏航校正技术促进风场对风能的利用效率，进一步支持我国绿色能源的发展，响应国家的“双碳政策”。鹤壁风场风电机组年发电量约为1750h，并网电价为0.61元/千瓦时，共7台风电机组进行激光雷达偏航优化，机组为1.5MW机组，年收入效益约为33.63万元。