《海上風(fēng)電場(chǎng)熱帶氣旋影響評(píng)估技術(shù)規(guī)范GBT+38957-2020》詳細(xì)解讀

《海上風(fēng)電場(chǎng)熱帶氣旋影響評(píng)估技術(shù)規(guī)范GB/T38957-2020》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語(yǔ)和定義4評(píng)估區(qū)域確定5資料收集與處理6熱帶氣旋風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估7熱帶氣旋發(fā)電效益評(píng)估contents目錄附錄A(規(guī)范性附錄)標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下輪轂高度處風(fēng)速計(jì)算附錄B(規(guī)范性附錄)熱帶氣旋影響的泊松-耿貝爾(Poisson-Gumbel)分布參考文獻(xiàn)011范圍適用范圍本規(guī)范適用于我國(guó)管轄海域內(nèi)的海上風(fēng)電場(chǎng)熱帶氣旋影響評(píng)估。適用于新建、擴(kuò)建和改建的海上風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目。評(píng)估內(nèi)容熱帶氣旋對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)電機(jī)組、海上升壓站、海底電纜等設(shè)施可能造成的影響。熱帶氣旋帶來(lái)的大風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴潮等災(zāi)害對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)和安全可能產(chǎn)生的影響。評(píng)估目的為海上風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供科學(xué)依據(jù)，確保風(fēng)電場(chǎng)在熱帶氣旋影響下的安全性和穩(wěn)定性。提高海上風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)對(duì)熱帶氣旋等極端天氣的能力，減少災(zāi)害損失。022規(guī)范性引用文件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《風(fēng)電場(chǎng)工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)》(FD002-2007)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了風(fēng)電場(chǎng)工程等級(jí)劃分和設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于評(píng)估熱帶氣旋對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)的影響具有重要意義?！讹L(fēng)電場(chǎng)工程可行性研究報(bào)告編制辦法》(FD003-2007)該標(biāo)準(zhǔn)提供了風(fēng)電場(chǎng)工程可行性研究報(bào)告的基本內(nèi)容和深度要求，為海上風(fēng)電場(chǎng)熱帶氣旋影響評(píng)估提供了項(xiàng)目背景和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。《海洋氣象觀測(cè)規(guī)范》(GB/T17378.4-2007)該規(guī)范詳細(xì)說(shuō)明了海洋氣象觀測(cè)的方法和要求，為獲取熱帶氣旋相關(guān)數(shù)據(jù)提供了標(biāo)準(zhǔn)化的指導(dǎo)?！稛釒庑燃?jí)》(GB/T19201-2006)本標(biāo)準(zhǔn)定義了熱帶氣旋的等級(jí)劃分，有助于對(duì)熱帶氣旋的強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，進(jìn)而分析其對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)的影響。氣象與海洋相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)該規(guī)范提供了建筑結(jié)構(gòu)荷載的基本規(guī)定和計(jì)算方法，為分析熱帶氣旋對(duì)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)施的結(jié)構(gòu)安全性提供了依據(jù)?！讹L(fēng)電機(jī)組地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)定》(FD004-2007)此規(guī)定詳細(xì)闡述了風(fēng)電機(jī)組地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則和要求，對(duì)于評(píng)估熱帶氣旋對(duì)風(fēng)電場(chǎng)地基穩(wěn)定性的影響具有重要參考價(jià)值。其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)033術(shù)語(yǔ)和定義特點(diǎn)熱帶氣旋常見(jiàn)于夏秋兩季，其生命周期包括生成、發(fā)展、成熟、消亡四個(gè)階段，常帶來(lái)強(qiáng)風(fēng)、暴雨和風(fēng)暴潮等災(zāi)害性天氣。定義熱帶氣旋是生成于熱帶或副熱帶洋面上，具有有組織的對(duì)流和確定的氣旋性環(huán)流的非鋒面性天氣尺度的渦旋。分類根據(jù)強(qiáng)度，熱帶氣旋可分為熱帶低壓、熱帶風(fēng)暴、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴、臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)。熱帶氣旋定義海上風(fēng)電場(chǎng)是指建設(shè)在海洋上的風(fēng)電場(chǎng)，主要利用海上豐富的風(fēng)能資源進(jìn)行發(fā)電。海上風(fēng)電場(chǎng)特點(diǎn)與陸上風(fēng)電場(chǎng)相比，海上風(fēng)電場(chǎng)具有不占用土地資源、風(fēng)速高、風(fēng)能資源豐富、風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量大、年利用小時(shí)數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)；但同時(shí)技術(shù)難度較大，建設(shè)成本較高。分類根據(jù)水深不同，海上風(fēng)電場(chǎng)可分為淺海風(fēng)電場(chǎng)和深海風(fēng)電場(chǎng)。本規(guī)范主要關(guān)注近海風(fēng)電場(chǎng)，即水深10米左右的淺海風(fēng)電場(chǎng)。044評(píng)估區(qū)域確定選擇的評(píng)估區(qū)域應(yīng)能代表海上風(fēng)電場(chǎng)所在海域的典型海洋環(huán)境和氣象條件。代表性針對(duì)熱帶氣旋可能影響的區(qū)域進(jìn)行選擇，重點(diǎn)關(guān)注易受熱帶氣旋影響的區(qū)域。針對(duì)性評(píng)估區(qū)域的選擇應(yīng)考慮實(shí)際操作的可行性，包括數(shù)據(jù)獲取、現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)等方面?？刹僮餍?.1評(píng)估區(qū)域選擇原則010203子區(qū)域的劃分應(yīng)綜合考慮風(fēng)向、風(fēng)速、海浪、海流等多種因素。針對(duì)不同子區(qū)域，分別進(jìn)行熱帶氣旋影響評(píng)估。根據(jù)海上風(fēng)電場(chǎng)的地理位置、海洋環(huán)境和氣象條件，將評(píng)估區(qū)域劃分為若干個(gè)子區(qū)域。4.2評(píng)估區(qū)域劃分方法010203收集評(píng)估區(qū)域內(nèi)的歷史熱帶氣旋數(shù)據(jù)、海洋環(huán)境數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等。對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，提取與熱帶氣旋影響評(píng)估相關(guān)的特征參數(shù)。根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，建立評(píng)估區(qū)域內(nèi)熱帶氣旋影響的數(shù)據(jù)庫(kù)。4.3評(píng)估區(qū)域數(shù)據(jù)收集與處理4.4評(píng)估區(qū)域熱帶氣旋影響分析010203基于評(píng)估區(qū)域內(nèi)的歷史熱帶氣旋數(shù)據(jù)，分析熱帶氣旋的發(fā)生頻率、強(qiáng)度、路徑等特征。結(jié)合海洋環(huán)境數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，分析熱帶氣旋對(duì)評(píng)估區(qū)域內(nèi)海上風(fēng)電場(chǎng)的影響程度和范圍。根據(jù)分析結(jié)果，提出針對(duì)性的防范措施和建議，以降低熱帶氣旋對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)的影響。055資料收集與處理氣象資料包括歷史熱帶氣旋數(shù)據(jù)、風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)、海浪數(shù)據(jù)等，用于分析熱帶氣旋對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)可能產(chǎn)生的影響。風(fēng)電場(chǎng)資料海洋環(huán)境資料5.1資料收集收集風(fēng)電場(chǎng)的地理位置、風(fēng)機(jī)類型、基礎(chǔ)形式、電氣系統(tǒng)配置等相關(guān)資料，為后續(xù)的評(píng)估工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。包括海流、水溫、鹽度等海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)于評(píng)估熱帶氣旋對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的影響至關(guān)重要。對(duì)收集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，去除異常值、重復(fù)值等，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。數(shù)據(jù)清洗將清洗后的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和標(biāo)準(zhǔn)，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和處理。數(shù)據(jù)整合運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法、數(shù)學(xué)模型等手段對(duì)整合后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取有用的信息，為熱帶氣旋影響評(píng)估提供依據(jù)。數(shù)據(jù)分析5.2資料處理5.3關(guān)鍵參數(shù)確定確定評(píng)估所需的關(guān)鍵參數(shù)，如風(fēng)速、風(fēng)向、海浪高度、海流速度等，這些參數(shù)將直接影響評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)際情況，合理確定各參數(shù)的取值范圍和閾值，為后續(xù)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和應(yīng)對(duì)措施提供依據(jù)。5.4數(shù)據(jù)可視化與報(bào)告編制利用圖表、曲線等形式將處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示，直觀地反映熱帶氣旋對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)的影響情況。編制詳細(xì)的評(píng)估報(bào)告，包括數(shù)據(jù)收集與處理過(guò)程、關(guān)鍵參數(shù)確定方法、評(píng)估結(jié)果及應(yīng)對(duì)措施等內(nèi)容，為決策者提供全面的參考依據(jù)。066熱帶氣旋風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程明確評(píng)估的具體風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目以及評(píng)估的熱帶氣旋風(fēng)險(xiǎn)類型。確定評(píng)估目標(biāo)和范圍包括風(fēng)電場(chǎng)地理位置、氣象數(shù)據(jù)、歷史熱帶氣旋記錄等。收集相關(guān)資料結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和專家判斷，對(duì)各類風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化和定性評(píng)估。評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)大小和發(fā)生概率分析熱帶氣旋對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的潛在影響，包括風(fēng)電機(jī)組、海上升壓站、海底電纜等設(shè)施。進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別02040103風(fēng)電機(jī)組安全性評(píng)估考慮熱帶氣旋引起的極端風(fēng)速、風(fēng)向變化對(duì)風(fēng)電機(jī)組的影響。海上升壓站穩(wěn)定性評(píng)估分析熱帶氣旋對(duì)海上升壓站結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。海底電纜安全性評(píng)估評(píng)估熱帶氣旋引起的海底地形變化、海水沖刷等對(duì)海底電纜的影響。其他相關(guān)設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括航標(biāo)、船舶等配套設(shè)施在熱帶氣旋中的安全性。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估要素通過(guò)分析歷史熱帶氣旋數(shù)據(jù)，計(jì)算各類風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生概率。概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估法運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)理論，綜合考慮多種風(fēng)險(xiǎn)因素，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。模糊綜合評(píng)估法設(shè)定不同的熱帶氣旋情景，分析風(fēng)電場(chǎng)在各情景下的可能損失。情景分析法風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法為風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，優(yōu)化布局和結(jié)構(gòu)。指導(dǎo)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，指導(dǎo)風(fēng)電場(chǎng)的日常運(yùn)維工作，降低故障率。提高運(yùn)維效率根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案和處置措施。制定應(yīng)急預(yù)案風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果應(yīng)用077熱帶氣旋發(fā)電效益評(píng)估為風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)營(yíng)和維護(hù)提供決策支持。優(yōu)化風(fēng)電場(chǎng)在熱帶氣旋條件下的運(yùn)營(yíng)策略。分析熱帶氣旋對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電效益的影響。評(píng)估目的收集歷史熱帶氣旋數(shù)據(jù)、風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)收集分析熱帶氣旋對(duì)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量的影響，包括風(fēng)速、風(fēng)向等因素。數(shù)據(jù)分析根據(jù)分析結(jié)果，計(jì)算熱帶氣旋對(duì)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電效益的具體影響。效益計(jì)算評(píng)估方法01發(fā)電量變化率反映熱帶氣旋對(duì)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量的影響程度。評(píng)估指標(biāo)02經(jīng)濟(jì)效益變化通過(guò)對(duì)比正常天氣和熱帶氣旋天氣下的經(jīng)濟(jì)效益，評(píng)估熱帶氣旋對(duì)風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益的影響。03可靠性指標(biāo)評(píng)估熱帶氣旋對(duì)風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備可靠性和運(yùn)行穩(wěn)定性的影響。制定評(píng)估計(jì)劃明確評(píng)估目標(biāo)、范圍和方法。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備收集并整理所需數(shù)據(jù)。進(jìn)行評(píng)估按照評(píng)估方法進(jìn)行分析和計(jì)算。結(jié)果匯報(bào)撰寫(xiě)評(píng)估報(bào)告，提出改進(jìn)建議。評(píng)估流程08附錄A(規(guī)范性附錄)標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下輪轂高度處風(fēng)速計(jì)算準(zhǔn)確計(jì)算風(fēng)速有助于預(yù)測(cè)和評(píng)估熱帶氣旋對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的影響程度。風(fēng)速計(jì)算為風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)維和風(fēng)險(xiǎn)管理提供重要依據(jù)。風(fēng)速是評(píng)估海上風(fēng)電場(chǎng)熱帶氣旋影響的關(guān)鍵因素之一。風(fēng)速計(jì)算的重要性采用冪律風(fēng)速廓線公式進(jìn)行計(jì)算，考慮大氣穩(wěn)定度和地表粗糙度等因素。風(fēng)速計(jì)算的方法根據(jù)輪轂高度和參考風(fēng)速，利用公式推導(dǎo)出輪轂高度處的風(fēng)速。需要注意的是，計(jì)算過(guò)程中應(yīng)確保參數(shù)的準(zhǔn)確性和公式的適用性。空氣密度標(biāo)準(zhǔn)空氣密度與實(shí)際空氣密度的差異會(huì)影響風(fēng)速的計(jì)算結(jié)果，因此需要進(jìn)行相應(yīng)的修正。地形和地表粗糙度不同地形和地表粗糙度對(duì)風(fēng)速的影響不同，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。風(fēng)向風(fēng)向的變化也會(huì)影響風(fēng)速的計(jì)算，特別是在復(fù)雜地形條件下，需要考慮風(fēng)向的影響。影響因素及修正通過(guò)與實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比，驗(yàn)證風(fēng)速計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。將計(jì)算結(jié)果應(yīng)用于海上風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)維和風(fēng)險(xiǎn)管理中，提高風(fēng)電場(chǎng)的抗風(fēng)能力和安全性。根據(jù)風(fēng)速計(jì)算結(jié)果，優(yōu)化風(fēng)電場(chǎng)的布局和風(fēng)機(jī)選型，提高風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益。計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)證與應(yīng)用01020309附錄B(規(guī)范性附錄)熱帶氣旋影響的泊松-耿貝爾(Poisson-Gumbel)分布模型定義泊松-耿貝爾分布是一種復(fù)合極值分布，用于描述稀有事件的頻率和強(qiáng)度，特別適用于熱帶氣旋等極端天氣事件的評(píng)估。分布參數(shù)該分布由兩個(gè)主要參數(shù)定義，即泊松分布的參數(shù)（描述事件發(fā)生頻率）和耿貝爾分布的參數(shù)（描述事件強(qiáng)度）。泊松-耿貝爾分布模型強(qiáng)度評(píng)估通過(guò)耿貝爾分布，可以對(duì)熱帶氣旋的最大風(fēng)速、最低氣壓等極端天氣特征進(jìn)行概率建模和預(yù)測(cè)。頻率評(píng)估熱帶氣旋影響評(píng)估應(yīng)用利用泊松分布，可以估算在特定時(shí)間內(nèi)熱帶氣旋發(fā)生的次數(shù)，為風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)維和風(fēng)險(xiǎn)管理提供決策支持。0102數(shù)據(jù)收集收集目標(biāo)海域的歷史熱帶氣旋數(shù)據(jù)，包括發(fā)生時(shí)間、強(qiáng)度、路徑等信息。參數(shù)估計(jì)利用統(tǒng)計(jì)方法估計(jì)泊松-耿貝爾分布的參數(shù)，確保模型能夠準(zhǔn)確反映歷史數(shù)據(jù)的特征。影響評(píng)估基于估計(jì)得到的分布模型，預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)熱帶氣旋對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)可能產(chǎn)生的影響，包括潛在損失和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。評(píng)估步驟與方法數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性高度依賴于歷史數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，因此應(yīng)確保數(shù)據(jù)來(lái)源的可靠性。模型適用性泊松-耿貝爾分布適用于描述稀有且強(qiáng)度較大的事件，對(duì)