Надежность является наиболее важной особенностью любой плавучей системы лидара и является основным принципом дизайнерской философии Blue Aspirations.Опираясь на опыт нашей команды в области принципов проектирования из телекоммуникационной отраслиКоммерческая модель также была итеративно разработана с использованием симуляций для моделирования путей сбоев и устранения отдельных точек сбоев.Ключевые примеры того, как эти принципы воплощены в плавучей системе Lidar включают:
Поскольку движение буя влияет на направление ветра и скорость ветра с помощью LiDAR, система Blue Aspirations® оснащена датчиком движения для получения данных высокого разрешения,и датчики направления и DGPS для получения точной информации о направленииНаш запатентованный алгоритм затем использует метод проекции для коррекции данных скорости ветра LiDAR на соответствующую горизонтальную плоскость.Вычислив угол установки LiDAR, смещенный от датчика направления на истинный север, система также способна преобразовать собранные данные направления ветра в правильный угол.
Модули | Подробная информация |
Буя |
- Диаметр: 5 м. - Высота: 9 метров. - Вес: 14,5 т - Чистая плавучесть: 10,5 т -Структура: несколько шкафов - Материалы: ПЕ, углеродистая сталь, нержавеющая сталь |
Система крепления |
-Глубина воды: > 5 м -Анкер: цементный блок и/или якорь - Привязка: привязка в одну точку - Регулируемый для удовлетворения конкретных требований участка, включая глубину воды -Многоуровневая система также доступна |
Система управления |
- Промышленный ПЛК - или встроенный контроллер BA |
Лидар |
- Лидар:Dлидар(по умолчанию) (Виндкуб оффшорная версия; ZX 300M, Movelaser B300M) |
Силовое питание |
- емкость батареи: в общей сложности 60 кВт/ч в нескольких группах; -Ветровые турбины: 2×350 Вт; - Солнечные батареи: 1600 Вт, несколько групп; - Топливные элементы: 2x110W с 224L топлива ((необязательно) |
Система навигации |
- AIS×1 - Радарный рефлектор × 2 - IALA-совместимый навигационный фонарь 1 × 1 Поддержка двойного навигационного огня, но необходимость соответствия требованиям местных органов власти |
Система позиционирования |
- Направления: 0-360° - Точность направления: 0,09° (2 м по исходной линии) - Точность позиционирования: 0,5 м (горизонтальный, режим SBAS) |
Датчики движения | - датчик GNSS-INS×2 или датчик GNSS-INS×1 и датчик MRU×1 |
Системы связи |
-САТ-модули: Iridium SBD×1, другие широкополосные модули данных SAT (необязательно); - Мобильные сети: 2G/3G/4G×1; 2.4G/5G Wi-Fi×2; локальное подключение Ethernet |
Приобретение данных |
- Двухпромышленные ПК - Интерфейсы: серийные × 6, Ethernet × 2 |
Гидрологические датчики (необязательно) |
- Допплеровский датчик тока. - Сенсор волны и глубины воды - Датчик солености и температуры воды |
Плавучая система LiDAR Blue Aspirations оснащена следующими силовыми системами:
l Банки аккумуляторов: 4 группы, в общей сложности 60 кВт;
I Ветряные турбины: 2×350 Вт
1 Солнечные батареи: 1600 Вт, несколько групп
1 Топливные элементы: 2 x 110 Вт, 8 баков топлива, всего 248 кВтч
Анализ мощности системы
Запас энергии | Аккумуляторы ((12v,250AH) x 20 | Топливо ((M28, 31 кВтч) x 8 |
308 кВт/ч | 60 кВт | 248 кВтч |
Одно- или двойное LIDAR | Ежедневное потребление энергии системы | Дни только с батареями и топливом |
Однолинейный лидар ZX | 125 Вт х 24 ч--> 3 КВт/час (ежедневно) | 102 дня |
Лидар с одним ветровым кубом | 85w x 24h -->2,04kwh (в день) | 150 дней |
Двойной LiDAR | 180 Вт х 24 часа - > 4,32 КВт/час (ежедневно) | 71 день |
Анализ мощности в проекте ОВА стадии 2 в Данди, Шотландия6 месяцев
Общая энергия, вырабатываемая в проекте (кВт·ч) |
Солнечная энергия Производство ((kWh) |
Энергия ветра Производство (кВт·ч) |
Мощность топливных элементов Производство (кВт·ч) |
|
Всего | 1148.51 | 880.14 | 210.81 | 57.56 |
Ежедневно | 6.38 | 4.89 | 1.17 | 0.32 |
Из таблиц мы видим, что общее потребление системы (ежедневно) плавающего LiDAR может быть покрыто энергией, вырабатываемой солнечными батареями и ветряными турбинами, даже если оба LiDAR включены.
Нашей энергосистемы достаточно для поддержки плавучей системы LiDAR с двойной системой LiDAR ((Hot standby).Мы также используем систему прогнозирования энергии для прогнозирования выбросов от бортовых ветровых турбин и солнечных панелей и лучшего планирования стратегий использования энергии.
На графике ниже показана типичная напряженность системы. Мы постоянно поддерживаем систему выше уровня безопасности напряжения 24,5 В.
Мы хотели бы включить в этот документ резюме отчетов от наших клиентов или от третьих лиц, назначенных нашими клиентами, которые подтверждают наши заявления о точности данных и доступности данных.
Ниже приведено краткое изложение основных результатов.
Клиент | Наименование проекта | Бой иЛидарМодель | Ссылка | Издатель отчета | Время | Основные выводы |
Синие устремления |
Углеродный траст Дорожная карта OWA Этап 2 Проверка (Данди, Шотландия) |
BA-FLS-NX5, ZX 300M x 1; Ветровой кубик на море V2 x1
|
Оффшорные Мет Маст Дюймовая шапка
|
Oldbaum Services из Великобритании (сертификатор третьей стороны). DNV рассмотрит окончательный доклад |
2023.3 - 2023 г.9 |
Промежуточный отчет по оценке второго этапа Windcube: Продолжительность: 77 дней;Системадоступность: 100% Данныедоступность: >99,2% для всех высот измерений Точность данных (скорость ветра): > 2 м/с: R2> 0.991, наклон: 0,995 ~ 1.001 4 ~ 16 м/с: R2> 0.985, наклон: 0,988 ~ 1.001 Точность данных ((Направление ветра): 91м: R2> 0.998, наклон: 1.003, 101м: R2> 0.998, наклон: 1.003, 111м:R2> 0.998, наклон: 1.003, |
Китай Три ущелья |
Янцзян, Гуандун |
BA-FLS-NX5, ZX 300M |
Оффшорные Мет Маст |
Синий А.спирации |
2021 |
Продолжительность: 2 месяца;Системадоступность: 100% Данныедоступность: > 99,98% для всех высот измерений Точность данных (скорость ветра): > 2 м/с: R2> 0.9959, наклон: 0,9964 ~ 1.0096 4 ~ 16 м/с: R2> 0.9921, наклон: 0,9986 ~ 1.0122 Точность данных ((Направление ветра): 50 м: R2 > 0.9987, наклон: 1.0125, Оффсет:-1.9075 100 м: R2 > 0.9986, наклон: 1.0198, Оффсет:-1.4955 |
Китай Три ущелья |
Янцзян, Гуандун |
BA-FLS-NX5, Молы B300M |
Оффшорные Мет Маст |
Шанхай Институт |
2022 |
Продолжительность: 2 месяца;Системадоступность: 100% Данныедоступность: > 98,5% для всех высот измерений Точность данных(скорость ветра): > 2 м/с: R2 > 0.99, наклон: 1,00 ~ 1.01 4 ~ 16 м/с: R2 > 0.99, наклон: 1,00 ~ 1.02 Точность данных(Направление ветра): R2 > 0.97, наклон: 1.03, Оффсет: -1.3 |
Синие устремления |
Прототип подтверждение, Чжушань, недалеко от берега |
BA-FLS-2.4, ZX 300M |
Фиксированный ZX 300 метров |
DNVGL | 2019 |
Срок действия:1 месяц;Системадоступность: 100% Данныедоступность: >97% для всех высот измерения Точность данных(скорость ветра): > 2 м/с: R2 > 0.994, наклон: 0,994 ~ 1.003 Точность данных(Направление ветра): R2 > 0.999, наклон: 0,998-1.002, Сдвиг: -0.83 ~ 0.04 |
Хуарун |
Кангнан, Чжэцзян |
BA-FLS-NX5, ZX 300M |
Оффшорные Мет Маст |
Хуарун | 2020 |
Срок действия:1 месяц;Системадоступность:100% Данныедоступность: > 96,24% для всех высот измерений, кроме 120 м (Примечание: 91,31%, несколько туманных дней) Точность данных(скорость ветра): > 2 м/с: R2 > 0.9918, наклон: 0,9889 ~ 1.0283 4 ~ 16 м/с: R2 > 0.9851, наклон: 0,9851 ~ 0.9938 Точность данных(Направление ветра): R2 > 0.9981, наклон: 0,9826 ~ 0.9961, Оффсет: -0.758 ~ 1.4559 |
Шанхай Институт |
Нанхуэй, Шанхай |
BA-FLS-NX5, ZX 300M |
Установлено Платформа ZX 300 |
Синий Стремления |
2020 |
Продолжительность: 2 месяца;Системадоступность: 100% Данныедоступность:> 99,7% для всех высот измерений Точность данных(скорость ветра > 2 м/с и 4 ~ 16 м/с): R2 > 0.97, наклон: 0,98 ~ 1.02 Примечание: платформа LiDAR имеет фатальную проблему с направлением ветра, поэтому направление ветра не сравнивается |
Сила Китай |
Шанту |
BA4.1S, ZX 300M |
2020 |
Продолжительность: 2 месяца;Системадоступность: 100% Данныедоступность: > 99,0% для всех высот измерений |
Интенсивность турбулентности (TI) является одним из ключевых элементов проектирования для морских ветровых турбин и фундаментов. turbulence correction is still one disputable field since normally the measured TI is higher due to the motion of the buoy under waves since the motion correction normally cannot remove all the motion effects to the 1-s wind speed dataМы разработали алгоритм коррекции для коррекции измеренного FLS TI на реальный уровень и провели сравнение после коррекции с морским мачтой в 2021 году.Графика и таблица показывают результаты этой коррекцииМы также исправим TI вместе с сервисом данных по умолчанию.
Скорость ветра 50 м | Среднее значение FLS TI | Среднее значение TI FLS | Средний показатель ТИ |
Дифференциальное соотношение TI, FLS против Met Mast(%) |
Дифференциация TI, FLS против Met Mast |
[2,3] | 0.180492 | 0.112551 | 0.107520 | 4.68 | 0.005031 |
[3,4] | 0.128281 | 0.078571 | 0.079221 | -Нет.82 | -Нет.00065 |
[4,5] | 0.139076 | 0.078529 | 0.078367 | 0.21 | 0.000162 |
[5,6] | 0.133846 | 0.069284 | 0.067774 | 2.23 | 0.00151 |
[6,7] | 0.142129 | 0.078143 | 0.075735 | 3. 18 | 0.002408 |
[7,8] | 0.145033 | 0.068586 | 0.066215 | 3.58 | 0.002371 |
[8,9] | 0.153255 | 0.069925 | 0.066153 | 5.70 | 0.003772 |
[9, 10] | 0.162506 | 0.064650 | 0.065711 | - Один.61 | -Нет.001061 |
[ 10, 11] | 0.173643 | 0.066369 | 0.063559 | 4.42 | 0.00281 |
[ 11, 12] | 0.180964 | 0.063365 | 0.063800 | -Нет.68 | -Нет.000435 |
[ 12, 14] | 0.180442 | 0.066502 | 0.065880 | 0.94 | 0.000622 |
[ 14, 16] | 0.198287 | 0.069350 | 0.073287 | - Пять.37 | -Нет.003937 |
[ 16, 18] | 0.197597 | 0.080980 | 0.078003 | 3.82 | 0.002977 |
[ 18,inf] | 0.194325 | 0.079881 | 0.078303 | 2.02 | 0.001578 |
А.ВВОЗ
В партнерстве с девятью разработчиками морской ветровой энергии Carbon Trust запустил программу Offshore Wind Accelerator (OWA) и в начале 2014 годаOWA выпустила свою дорожную карту плавающего LiDAR для коммерческого принятия (Дорожную карту OWA)В Дорожной карте OWA изложены требования, которым должны соответствовать плавающие системы LiDAR для принадлежности к одной из трех различных стадий зрелости:
I этап: исходный уровень;
II этап: предварительная коммерция; и
Третий этап: коммерческий.
В настоящее время BA FLS отвечает требованиям I этапа.BA FLS отвечает требованиям доступности, установленным III этапом, для более чем 30 кампаний с FLS, оснащенными двойными LiDAR.
На этапах II и III устанавливаются высокие требования к точности и доступности, а также доказательства многократных успешных длительных и коротких кампаний проверки с использованием надежных справок.В стремлении обеспечить больше доверия своим клиентам и партнерам, Blue Aspirations разработала следующую стратегическую дорожную карту для достижения классификации этапов II и III дорожной карты OWA.
В. II этап ОВАИ III этапТребования
Требования к доступности и точности данных этапов II и III Дорожной карты OWA следующие:
Доступность
КПИ | Определение | Критерии принятия | |
Лучшая практика, этап 3 | Минимальная стадия 2, только | ||
MSA1M | Месячная доступность системы | ≥ 95% | ≥ 90% |
OSACA | Общая доступность системы | ≥97% | ≥ 95% |
MPDA1M | Ежемесячная доступность данных после обработки | ≥ 85% | ≥ 80% |
ОПДАCA | Общая доступность данных после обработки | ≥ 90% | ≥ 85% |
Точность
КПИ | Определение | Критерии принятия | |
Лучшая практика, этап 3 | Минимальная стадия 2, только | ||
XМВС | Скорость ветра | 0.98 102 | 0.97 1 ¢.03 |
R2МВС | Скорость ветра ∆ коэффициент определения | > 0.98 | > 0.97 |
ММВД | Среднее направление ветра ∙ наклон | 0.97 1 ¢.03 | 0.95 ¢ 1.05 |
ВыключеноМВД | Среднее направление ветра | < 5° | < 10° |
R2МВД | Направление ветра ∆ Коэффициент определения | > 0.97 | > 0.95 |
В соответствии с OWA все системы II и III этапов должны иметь завершенные кампании, отвечающие следующим критериям продолжительности и частоты:
# | Этап 2 Описание требований | Необходимые месяцы | Количество необходимых кампаний |
1 | Проверка эффективности LIDAR на суше в фиксированной системе отсчета | Время, необходимое для заполнения всех ветровых контейнеров | 1 |
2 | Проверка эффективности плавучей системы LIDAR на море в динамических условиях | 6 | 1 |
В.НОВОСТНОЕ СТАТУС
Плавучая лидарная система BA-FLS-NX5 в настоящее время находится в стадии 1. Однако она была развернута в начале марта 2023 года рядом с мачтой Inch Cape в Шотландии.Система поддерживала очень хорошее состояние здоровья даже при одновременном питании двух LiDAR более трех месяцев.Первый промежуточный отчет о проверке типа на 2-м этапе был представлен британским сторонним сертифицирующим органом Oldbaum Services.
Период оценки - с 10-03-2023 по 25-05-2023 (77 дней). Доступность данных LiDAR на всех высотах превышает 99,2%. Среднее отклонение скорости ветра составляет +-0,035 м/с.Максимальная скорость ветра с довольно малыми отклонениями.
Корреляции между скоростью ветра (>2 м/с и 4-16 м/с) и направлением ветра (>2 м/с) все прошли пороги принятия лучшей практики этапа 2 углеродного доверия.
Д.ПОДКРАТКАдо STAGE3
Мы не остановимся на 2-м этапе, а перейдем к 3-му этапу.
Требования к проверке типа, классификации и докоммерческому проектированию для этапа 3 | План и действия |
Этап 2 - проверка типа FL |
No1 BA-FLS-NX5 в сравнении с мачтой Inch Cape для проверки типа FL стадии 2 (в процессе в Шотландии) Это может считаться одним из трех длительных испытаний и может считаться классификационным испытанием. |
Проверка единицы FL (3 длинных и 3 коротких испытания) |
Три длительных испытания ((Может считаться классификационными испытаниями): 1. No1 BA-FLS-NX5 находится в стадии 2 с мачтой Inch Cape в Шотландии 2. No 1 BA-FLS-NX5 будет сравниваться с No 2 метровой мачтой в течение более чем 3 месяцев в следующем году ((No 2 метровой мачты будет рекомендована третьей стороной). 3No 2 от BA-FLS-NX5 будет сравниваться с No 2 от мачты более 3 месяцев в следующем году. Три коротких испытания: 4Номер 3 BA-FLS-NX5 был развернут в провинции Цзянсу Китая и проходит короткое испытание проверки блока. 5Остальные 2 коротких испытания будут сравниваться с фиксированной платформой перед 2 конкретными коммерческими проектами ((Предварительная валидация в течение одного месяца),или мы будем развертывать 2 из BA-FLS-NX5 непосредственно для проверки единицы |
Оффшорная классификация FL (3 длительных испытания) |
Все эти три испытания по проверке FL могут быть учтены в качестве испытаний по классификации FL offshore. |
Ранние коммерческие проекты |
5 развертываний на срок более одного года. У нас более 30 коммерческих проектов в Китае и более 5 проектов, которые FLS работает более 1 года с более чем 95% доступности данных.Нам все еще нужно следовать дорожной карте OWA, чтобы быть под надзором третьей стороны, чтобы доказать этоМы найдем DNV, UL или другие третьи стороны, чтобы взять на себя работу для следующих коммерческих проектов. |