引言
使用激光雷达评估风机性能是一系列较为复杂的工作，除了基础知识，还需要结合一些实际案例和解决方案来阐述。今天，我们将描述激光雷达测量活动的第一步，即根据IEC 61400-12-1第 2版 (IEC标准)的附录L来定义水平风速测量的不确定度。这可以分为两大类，一是类似风杯式风速计精度等级的类型分级不确定度，另一个是类似风杯式风速计风洞试验的单个激光雷达设备的校准不确定度。
激光雷达类型分级
设备精度等级由附录L.2中的“分级”篇所概述的方法确定。等级划分的目的是从特定设备对于气候条件的敏感度中获得预期的水平风速测量不确定度。所以，类似于风杯式风速计精度等级的判定，可以通过分级识别出设备在某一条件范围内对于不同的独立环境变量的敏感度，如气温、湍流强度、垂直风向变化、降雨，等。灵敏度分析至少需要使用同型号的两台雷达在不同的平坦地形测试场地与符合IEC标准的测风塔进行三次验证，其中一台雷达要拿到第二个测试场地进行验证，如下图所示。
每次验证至少历时3个月，涵盖范围广泛的环境条件。此外，至少要有三个共同的验证高度，包括最低叶尖高度的±25%范围内的验证高度和轮毂高度的±25%范围内的验证高度。然而，由于设备的分级昂贵且耗时，像DNV GL这样的独立工程师会在更多的高度上完成分级，因此结果可以应用于许多不同的风机。
对于每个被测试的设备，通过结合IEC标准L.2.9中所描述的独立环境变量灵敏度，在每个测量高度上定义一个初步的精度等级。然后，通过将初始精度等级除以√2得到一个特定设备的分级数。设备标准不确定度由最终精度等级除以√3得到。需要注意的是，这种分级只适用于进行分级测试的设备型号和固件，除非可以证明固件升级对风速推导没有任何改变。
单个激光雷达的不确定度
对于单个的风杯式风速计，其校准不确定度在风洞中被量化。然而，目前尚无行业公认在实验室内校准激光雷达的方法。为了克服这一问题，附录L.3和L.4概述了量化激光雷达校准不确定度通过与IEC标准测风塔比对进行验证的方法，可以在具有类似环境条件的非预期的应用现场或预期的应用现场进行。测试配置要求与L.3相同，但数据库更小——仅需要180小时的数据，且在4-16m/s范围内的每0.5m/s风速区间内至少需要3个10分钟数据点。通常，这个数据库需求可以在4到6周内完成。
验证有效期最长为一年，并适用于环境条件相似的地点。值得注意的是，新版IEC要求分别在功率特性测试之前和之后进行激光雷达验证测试，以确保激光雷达测量不会在风机评估过程中发生变化。风杯式风速计也有相同的要求。在IEC标准中，激光雷达验证前后的不确定度分别称为校准和监控测试不确定度。
但是，如果根据附录K与一个并行安装的测风塔同步比对的结果满足相关条件，则可以取消监控测试。
激光雷达B类不确定度总结
对于功率特性测试，上述B类激光雷达风速不确定度汇总如下表。
B类不确定度-风速RSD (uVR,i)
通过这篇文章，希望有助于您更好地理解IEC标准附录L及其目的。下次我们将深入研究激光雷达应用案例，欢迎加入我们的讨论。您可以通过以下方式与我们取得联系。
