风电场风能资源测量方法-GBT18709-2002

风电场风能资源测量方法GB/T18709-2002目次前言范围定义测量位置测量参数测量仪器测量设备安装测量数据收集测量数据整理附录A（提示的附录）现场测量逐10min原始数据报告格式（示例）附录B（提示的附录）现场测量逐小时原始数据与极大风速数据报告格式（示例）前言为适应中国风电场开发建设的需要，规范风能资源测量方法，特制定全国统一的《风电场风能资源测量方法》。本标准中不涉及风能资源测量方法以外影响到风电场开发建设的因素，诸如道路、交通、电网、地形等等。本标准的附录A和附录B是提示的附录。本标准由科学技术部、国家电力公司提出。本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会新能源和可再生能源分技术委员会归口。本标准主要起草人：毛荷馨、侯俊娜、苑晓微、李峰、林延。CreatePDFfileswithoutthismessagebypurchasingnovaPDFprinter()中华人民共和国国家标准风电场风能资源测量方法GB/T18709-2002Methodlogyofwindenergyresourcemeasurementforwindfarm1、范围本标准规定了风电场进行风能资源测量的方法，包括测量位置、测量参数、测量仪器及其安装、测量数据采集。本标准适用于拟开发和建设的风电场风能资源的测量。2、定义本标准采用下列定义：风场windsite拟进行风能资源开发利用的场地、区域或范围。风电场windfarm由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。测量位置measurementseat在风场内进行风能资源测量时所选择的有代表性的具体位置。测量参数measurementparameters在风电场安装相关仪器，通过测量直接获取的风能资源评估所需要的参数。风速windspeed空间特定点的风速为该点周围气体微团的移动速度。平均风速averagewindspeed给定时间内瞬时风速的平均值，给定时间从几秒到数年不等。极大风速extremewindspeed瞬时风速的最大值。轮毂高度hubheight从地面到风轮扫掠面中心的高度。3、测量位置3.1测量位置的代表性3.1.1所选测量位置的风况应基本代表该风场的风况。3.1.2测量位置附近应无高大建筑物、树木等障碍物，与单个障碍物距离应大于障碍物高度的3倍，与成排障碍物距离应保持在障碍物最大高度的10倍以上；3.1.3测量位置应选择在风场主风向的上风向位置。CreatePDFfileswithoutthismessagebypurchasingnovaPDFprinter()3.2测量位置数量测量位置数量依风场地形复杂程度而定：对于地形较为平坦的风场，可选择一处安装测量设备；对于地形较为复杂的风场，应选择两处及以上安装测风设备。4、测量参数4.1风速4.1.110min平均风速每秒采样一次，自动计算和记录每10min的平均风速，m/s。4.1.2小时平均风速通过10min平均风速值获取每小时的平均风速，m/s。4.1.3极大风速每3s采样一次的风速的最大值，m/s。4.2风向4.2.1风向采集与风速同步采集的该风速的风向。4.2.2风向区域所记录的风向都是某一风速在该区域的瞬间采样值。风向区域分为16等分时，每个扇形区域含22.5℃；也可以采用多少度来表示风向。4.3风速标准偏差4.3.1以10min为时段，每秒采集和记录瞬时风速的标准偏差，m/s。4.3.2自动计算和记录每10min的风速标准偏差。4.4气温4.4.1现场采集风场的环境温度，℃；4.4.2每小时采样一次并记录；4.4.3日平均温度应是每日逐小时连续采样数据的平均值。4.5大气压4.5.1现场采集风场的大气压，kPa；4.5.2每小时采样一次并记录；4.5.3日平均大气压应是每日逐小时连续采样数据的平均值。5测量仪器5.1测风仪CreatePDFfileswithoutthismessagebypurchasingnovaPDFprinter()测风仪在现场安装前应经法定计量部门检验合格，在有效期内使用。5.1.1风速传感器5.1.1.1测量范围：0m/s~60m/s；5.1.1.2误差范围：±0.5m/s（3m/s~30m/s范围内）；5.1.1.3工作环境气温：-40℃~+50℃；5.1.1.4响应特性距离常数：5m。5.1.2风向传感器5.1.2.1测量范围：0°~360°；5.1.2.2精确度：2.5°；5.1.2.3工作环境温度：-40℃~-50℃；5.1.3数据采集器5.1.3.1应具有本标准规定的测量参数的采集、计算和记录的功能；5.1.3.2应能在现场可直接从外部观察到采集的数据；5.1.3.3应具有在现场或室内下载数据的功能；5.1.3.4应能完整地保存不低于3个月采集的数据量；5.1.3.5应能在现场工作环境温度下可靠运行。5.2大气温度计5.2.1测量范围：-40℃~+50℃；5.2.2精确度：±1℃；5.3大气压力计5.3.1测量范围：60kPa~108kPa；5.3.2精确度：±3%6、测量设备安装6.1测风塔6.1.1结构测风塔结构可选择桁架型或立杆拉线型等不同形式，并应便于其上安装的测风仪器的维修。在沿海地区，结构能承受当地30年一遇的最大风载的冲击，表面应防盐雾腐蚀。6.1.2基础测风塔无论采用何种结构形式，在当地30年一遇风载时，都不应由于其基CreatePDFfileswithoutthismessagebypurchasingnovaPDFprinter()础（包括地脚螺栓、地锚、拉线等）承载能力不足而造成测风塔整体倾斜或倒塌。6.1.3数量与高度风场在一处安装测风塔时，其高度不应低于拟安装的风力发电机组的轮毂中心高度；风场多处安装测风塔时，其高度可按10m的整数倍选择，但至少有一处测风塔的高度不应低于拟安装的风力发电机组的轮毂中心高度。6.1.4防雷测风塔顶部应有避雷装置，接地电阻不应大于4Ω。6.1.5安全标志测风塔应悬挂有“请勿攀登”的明显安全标志。测风塔位于航线下方时，应根据航空部门的要求决定是否安装航空信号灯。在有牲畜出没的地方，应设防护围栏。6.2测风仪测风仪包括风速传感器、风向传感器和数据采集器三部分。6.2.1数量6.2.1.1只在一处安装测风塔时，测风塔上应安装三层风速，风向传感器，其中两层应选择在10m高度和拟安装的风力发电机组的轮毂中心高度处，另一层可选择10m的整数倍高度安装，数据采集器按6.2.3的规定安装。6.2.1.2风场安装两处及以上测风塔时，应有一套风速、风向传感器安装在10m高度处，另一套风速、风向传感器应固定在拟安装的风力发电机组的轮毂中心高度处，其余的风速、风向传感器可固定在测风塔10m的整数倍高度处。6.2.2风速、风向传感器安装6.2.2.1风速、风向传感器应固定在桁架式结构测风塔直径的3倍以上、圆管型结构测风塔直径的6倍以上的牢固横梁处，迎主风向安装（横梁与主风向成90°），并进行水平校正。6.2.2.2应有一处迎主风向对称安装两套风速、风向传感器。6.2.2.3风向标应根据当地磁偏角修正，按实际“北”定向安装。6.2.3数据采集器6.2.3.1野外安装数据采集器时，安装盒应固定在测风塔上离地1.5m处，也可安装在现场的临时建筑物内；6.2.3.2安装盒应防水、防冻、防腐和防沙尘；6.2.3.3数据采集器安装在远离测风现场的建筑物内时，应保证传输数据的准CreatePDFfileswithoutthismessagebypurchasingnovaPDFprinter()确性。6.3大气温度计温度计可随测风塔安装，也可安装在距测风塔中心30m以内、离地高度1.2m的百页箱内。6.4大气压力计安装位置同6.37、测量数据收集7.1数据连续性现场测量应连续进行，不应少于1年。7.2数据完整率现场采集的测量数据完整率应在98%以上。7.3数据下载采集测量数据可采用遥控、现场或室内下载的方法，数据采集器的芯片或存储器脱离现场不得超过1h。7.4采集数据时段间隔采集数据的时间间隔最长不宜超过1个月。7.5数据保存方式下载的测量数据应作为原始资料正本保存，用复制件进行数据整理。8、测量数据整理8.1原则不得对现场采集的原始数据进行任何的删改或增减。8.2及时性对下载数据应及时进行复制和整理。8.3数据初判应对原始数据进行初判，看其是否在合理的范围内。8.3.1数据合理范围主要参数合理范围平均风速0m/s≤小时平均风速＜40m/s风向0°≤小时平均值＜360°平均气压（海平面）94kPa≤小时平均值≤106kPa8.3.2数据相关性主要参数合理范围CreatePDFfileswithoutthismessagebypurchasingnovaPDFprinter()50m/30m高度小时平均风速差值＜2.0m/s50m/10m高度小时平均风速差值＜4.0m/s50m/30m高度风向差值＜22.5°8.3.3数据变化趋势主要参数合理范围1h平均风速变化＜6m/s1h平均气温变化＜5℃3h平均气压变化＜1kPa8.4数据缺漏和失真在数据整理过程中，发现数据缺漏和失真时，应立即与现场测风人员联系，认真检查测风设备，及时进行设备检修或更换。对缺漏和失真数据应说明原因。8.5数据时序整理数据时序依：每日0时~23时；每月1日~28日或（29、30、31日）；每年为1月~12月（也可由实际测风起始月、日、时起记录）。风速标准偏差风速标准偏差以10min为基准进行计算与记录，其计算公式如下：60012)(6001iiVv（1）式中：vi—10min内每一秒的采样风速，m/s；V—10min的平均风速，m/s。8.7数据整理报告现场测量逐10min原始数据报告格式（示例）见附录A。现场测量逐小时原始数据与极大风速数据报告格式（示例）见附录B。CreatePDFfileswithoutthismessagebypurchasingnovaPDFprinter()附录A（提示的附录）现场测量逐10min原始数据报告格式（示例）报告日期：1999年5月26日风场名称XXX测风塔编号XX-02风场地点XX省XX县XX测风塔位置E117°24′11″，N43°56′23″海拔高度（m）1838测风数据开始日期时间1998年5月24日0时0分0秒数据完整率99%测风数据截止日期时间1999年5月23日23时59分59秒参数（代号）风速（V）标准偏差（S）高度代号单位m/sabcd测量高度a，b，ca，b，c50m30m10m3m日期时间VaVbVcSaSbSc980524000012.411.89.81.611.421.08980524001012.711.810.21.781.421.33………………99052323408.88.27.01.411.391.1999052323508.57.86.71.621.481.21CreatePDFfileswithoutthismessagebypurchasingnovaPDFprinter()附录B（提示的附录）现场测量逐10min原始数据报告格式（示例）报告日期：1999年5月26日风场名称XXX测风塔编号XX-02风场地点XX省XX县XX测风塔位置E117°24′11″，N43°56′23″海拔高度（m）1838测风数据开始日期时间1998年5月24日0时数据完整率99%测风数据截止日期时间1999年5月23日23时参数(代号)风速(V)风向(D)气温(T)气压(P)高度代号极大风速单位m/s度℃kPaabcd风速(m/s)风向(度)发生时间测量高度