2017風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)測風(fēng)塔數(shù)據(jù)測量技術(shù)要求

DL目次TOC\o\h\z\u目次 I前言 II1 范圍 32 術(shù)語和定義 33 測量要素 44 測量設(shè)備 55 安裝要求 66 實時數(shù)據(jù)質(zhì)量控制 67 數(shù)據(jù)上報 7附錄A 8

風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)測風(fēng)塔數(shù)據(jù)測量技術(shù)要求范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)中測風(fēng)塔數(shù)據(jù)測量的相關(guān)技術(shù)要求，主要包括測量要素、測量設(shè)備、安裝要求、實時數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)上報等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建設(shè)風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)所需的測風(fēng)塔數(shù)據(jù)測量。術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。風(fēng)電場windfarm由一批風(fēng)電機(jī)組或風(fēng)電機(jī)組群（包括機(jī)組單元變壓器）、匯集線路、主升壓變壓器及其他設(shè)備組成的發(fā)電站。風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)windpowerforecastingsystem可分為場站端功率預(yù)測系統(tǒng)和調(diào)度端功率預(yù)測系統(tǒng)，一般包括數(shù)據(jù)采集單元、處理單元、存儲單元、運算單元，可實現(xiàn)對單個或多個風(fēng)電場未來一段時間內(nèi)的輸出功率進(jìn)行預(yù)測并進(jìn)行展示、統(tǒng)計、分析的系統(tǒng)。測風(fēng)塔位置windtowersite對風(fēng)電場進(jìn)行風(fēng)電功率預(yù)測時所選擇的具有代表性的測風(fēng)塔位置。測量高層MeasurementLayer風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)所需測量的氣象要素所處的距地高度。測量要素measurementelements應(yīng)用于風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓等氣象要素。風(fēng)速windspeed空間特定點的風(fēng)速為該點周圍氣體微團(tuán)的移動速度。平均風(fēng)速averagewindspeed給定時間內(nèi)瞬時風(fēng)速的平均值。輪轂高度hubheight從地面到風(fēng)輪掃掠面中心的高度。測量要素平均風(fēng)速每秒采樣1次，自動計算和記錄每5min的算術(shù)平均風(fēng)速，m/s。平均風(fēng)向與風(fēng)速同步采集該風(fēng)速的風(fēng)向，自動計算和記錄每5min的矢量平均風(fēng)向，°。風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)偏差以5min為時段，每秒采集和記錄瞬時風(fēng)速，自動計算和記錄每5min的風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)偏差。環(huán)境溫度每10s采樣1次，每分鐘采樣的６個樣本去掉1個最大值和1個最小值，余下4個樣本的算術(shù)平均為該分鐘的瞬時值。以瞬時值為樣本,自動計算和記錄每5min的算術(shù)平均值，℃。相對濕度每10s采樣1次，每分鐘采樣的６個樣本去掉1個最大值和1個最小值，余下4個樣本的算術(shù)平均為該分鐘的瞬時值。以瞬時值為樣本,自動計算和記錄每5min的算術(shù)平均值，RH%。氣壓每10s采樣1次，每分鐘采樣的６個樣本去掉1個最大值和1個最小值，余下4個樣本的算術(shù)平均為該分鐘的瞬時值。以瞬時值為樣本,自動計算和記錄每5min的算術(shù)平均值，hPa。測量設(shè)備風(fēng)速傳感器的技術(shù)參數(shù)要求測量范圍:0m/s～60m/s測量精度:±0.5m/s(3m/s～30m/s)工作環(huán)境溫度:-40℃～+60℃風(fēng)向傳感器的技術(shù)參數(shù)要求測量范圍:0～360°測量精度:±2.5°工作環(huán)境溫度:-40℃～+60℃溫度傳感器的技術(shù)參數(shù)要求測量范圍:-40℃～+60℃測量精度:±0.5℃工作環(huán)境溫度:-40℃～+60℃濕度傳感器的技術(shù)參數(shù)要求測量范圍:0～100%RH測量精度:±8%RH工作環(huán)境溫度:-40℃～+60℃氣壓傳感器的技術(shù)參數(shù)要求測量范圍:500～1100hPa測量精度:±0.3hPa工作環(huán)境溫度:-40℃～+60℃數(shù)據(jù)采集器的技術(shù)參數(shù)要求應(yīng)具有本規(guī)范所有測量要素的采集、計算和記錄的功能；應(yīng)具有遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)的功能；應(yīng)能完整地保存不低于3個月采集的數(shù)據(jù)量，且具有在現(xiàn)場下載數(shù)據(jù)的功能；應(yīng)具備定時自動校時功能。安裝要求測量位置要求測量位置代表性測量位置應(yīng)具有代表性，能代表風(fēng)電場風(fēng)能資源特性，且應(yīng)不受周圍風(fēng)電機(jī)組和障礙物影響；測量位置宜選在風(fēng)電場主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，距離風(fēng)電機(jī)組1km~7km；測量位置附近應(yīng)無高大建筑物、樹木、輸電桿塔等障礙物，與障礙物的距離應(yīng)保持在障礙物高度的10倍以上；測量位置數(shù)量測量位置的數(shù)量應(yīng)滿足風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)要求，應(yīng)綜合考慮風(fēng)場地形條件、氣候特征、風(fēng)場區(qū)域范圍、裝機(jī)容量等；對地形比較平坦的大型風(fēng)電場（容量小于100MW、范圍小于20km2），應(yīng)至少安裝1個測風(fēng)塔；對地形復(fù)雜的風(fēng)電場，應(yīng)適當(dāng)增加測風(fēng)塔的數(shù)量；對于不具備測風(fēng)塔安裝條件的區(qū)域，如海上風(fēng)電場，可考慮使用聲雷達(dá)（SODAR）或光雷達(dá)（LIDAR）。測量高層風(fēng)速風(fēng)向至少需要三層，即測風(fēng)塔10m高層、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輪轂中心高層和測風(fēng)塔最高層。溫度、濕度、氣壓一般一層即可，安裝高度宜在距離輪轂高度10m的范圍內(nèi)，溫度、濕度傳感器應(yīng)設(shè)置小型百葉箱或防輻射罩。機(jī)械要求傳感器安裝支架必須牢固，即使受到嚴(yán)重沖擊振動（如大風(fēng)等），也不改變傳感器的初始安裝狀態(tài)。實時數(shù)據(jù)質(zhì)量控制實時數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的目的是數(shù)據(jù)采集器檢驗采樣值的合理性，剔除異常數(shù)據(jù)。采樣值的合理范圍見表1。表1采樣值的合理范圍氣象要素傳感器測量范圍相鄰樣本最大變化值風(fēng)速依照傳感器性能指標(biāo)確定20m/s風(fēng)向360°環(huán)境溫度2℃相對濕度5%RH氣壓0.3hPa數(shù)據(jù)上報數(shù)據(jù)格式需上報的測量值的具體數(shù)據(jù)格式說明見表2：表2數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)格式測站編號整數(shù)，監(jiān)測站的唯一性標(biāo)識時標(biāo)日期時間類型，精確到秒第1層（最低層）平均風(fēng)速浮點數(shù)，保留兩位小數(shù)第1層平均風(fēng)向浮點數(shù)，保留兩位小數(shù)第1層風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)偏差浮點數(shù)，保留兩位小數(shù)第2層平均風(fēng)速浮點數(shù)，保留兩位小數(shù)第2層平均風(fēng)向浮點數(shù)，保留兩位小數(shù)第2層風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)偏差浮點數(shù)，保留兩位小數(shù)第n層（最高層）平均風(fēng)速浮點數(shù)，保留兩位小數(shù)第n層平均風(fēng)向浮點數(shù)，保留兩位小數(shù)第n層風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)偏差浮點數(shù)，保留兩位小數(shù)環(huán)境溫度浮點數(shù)，保留兩位小數(shù)相對濕度浮點數(shù)，保留兩位小數(shù)氣壓浮點數(shù)，保留兩位小數(shù)數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸時間間隔應(yīng)不大于5min，數(shù)據(jù)延遲不超過1min，每天數(shù)據(jù)傳輸暢通率：≥95％。

附錄A（資料性附錄）風(fēng)向矢量平均法計算公式將風(fēng)的水平分量分解成方向的分量,求出方向分量的平均值,再進(jìn)行合成,即可求得所需要的平均風(fēng)向。假設(shè)第次采得的風(fēng)矢量的子樣的風(fēng)速值，風(fēng)向值為，它在方向分量（如圖1所示）為：圖1