科创中国

目标产品为机舱式全光纤相干测风激光雷达。产品基于激光多普勒频移相干探测原理，实现叶轮前方50到400米风矢量场的精确测量，接入风机的主控系统用于偏航控制、载荷优化、功率曲线测试等。产品不但可以用于风电行业，还可延伸用于气象、民航、军事等领域。

2020年我国将实行“风火同价”，全行业面临降本增效的压力。风机偏航校正、前馈控制一直是风电行业需要解决的难点。中大型风电机组的偏航控制普遍存在对风误差偏大（降低叶片捕风效能）、对风滞后所引起的机组疲劳载荷增加显著等问题。在地形比较复杂的风场，风机超速故障使得风场运营效率低下的现象日益突显。现有的测风设备主要是安装在机舱顶部的风杯和风向标，测得的风速并不是到达风轮处的风速，而是经过叶片尾流影响的风速。机组却始终无法精准和全面地感知整个来流风域的风速、风向、湍流、风剪切及其变化信息；加上大部分风力机的控制算法都是以监测结构运转和传动链等信息作为反馈量，这样在湍流到达时间和执行机构开始响应之间就产生了不可避免的滞后。为了解决传统测风方式精度偏差大，且无法获得叶轮前方的实时数据等不足，激光雷达成为行业关注的重点。

2005年美国能源局率先探索采用激光雷达作为风电机组的前馈测风手段。2017年3月，国际电工委员会（IEC）出台标准（IEC61400-12-1:2017），正式将测风激光雷达作为风场信息测量装置。测风激光雷达不仅能够实现降低整机载荷5%至15%，结合不同的优化方案，还可提升发电量2-5%甚至更高。

激光雷达是《科技日报》首批报道的35项“卡脖子”技术之一。南京牧镭公司开发的测风激光雷达在商用化之前，国内外市场基本由法国Leosphere、英国ZephIR、丹麦Windar Photonics 等3家公司垄断。南京牧镭产品成功推出后，特别是在国际第三方检测机构德国WindGuard完成性能验证测试，我公司产品性能达到甚至优于国外产品后，国外产品便一路降价。本项目通过创新，不断降低成本，产品售价只有国外同类产品现价的1/3左右，大幅降低了我国风电企业的投资门槛。

本项目打破了国外产品在风电领域的垄断，性能达到国际先进水平。项目的实施，将完全替代进口产品，有力促进我国和我省风电能效的提升与技术进步，降低我国风电装备整体投资成本，提高我国风电企业的市场竞争力。

本项目成果来源于中科院上海光学精密机械研究所（简称：中科院上光所）的军用机载测风激光雷达技术，通过军转民二次技术开发，形成自主知识产权，已拥有授权发明10项，新申请发明19项，其中PCT申请3项。

产品采用模块化结构设计，自主开发4大核心模块，包括全光纤光学引擎、高效光学收发系统、集成化数字智能处理系统及高精度风速反演算法，提前8秒左右反馈机组主控系统。