在風電場的運營中，需要采集風速風向數據。這是因為風速直接決定風力發電機的輸出功率（功率與風速的立方成正比）。通過實時風速數據，可結合風機的功率曲線（風速 - 功率對應關系），精準計算當前發電量，并預測未來短期（如 15 分鐘至數小時）的發電能力。還有每臺風機都有特定的 “切入風速”（如 3-4m/s，開始發電）和 “切出風速”（如 25m/s 左右，超此閾值需停機保護）。實時風速數據可確保風機在安全風速范圍內運行，避免因極端風速導致葉片斷裂、主軸損壞等事故。

再說了，風電場內多臺風機呈陣列分布時，下游風機易受上游風機 “尾流效應” 影響（風速下降、湍流增加，導致發電量損失）。實時風向數據可幫助調整風機排列方向（如垂直于主導風向），或通過智能控制系統動態調整風機間距，最小化尾流損失。

那么如何獲取風速風向數據呢？

風電場風機的超聲波風速風向儀是一種風電場經常用到的測量設備，它基于超聲波時差法原理，在傳感器的固定基座上，呈十字交叉分布 4 個超聲波換能器，兩兩一組構成超聲波發射與接收通道。當有風吹過時，順風方向傳播的超聲波速度因風的推動而加快，逆風方向則減慢，通過計算兩組超聲波在相同路徑上的傳播時間差，便能精確換算出風速；而風向的判定則依靠各通道間的風速差異，結合三角函數算法，以 ±2° 以內的誤差精準定位風向。