海上風(fēng)電場工程漂浮式測風(fēng)與評估技術(shù)規(guī)范目 次總則 1術(shù)語 2基本規(guī)定 3風(fēng)能資源測量 4測量方案 4安裝方案 4測量參數(shù) 5測量設(shè)備安裝及海上布放 5測量數(shù)據(jù)采集、存儲及傳輸 5測量數(shù)據(jù)整理 7風(fēng)資源評估 8對比觀測 8測風(fēng)數(shù)據(jù)的檢驗和處理 9附錄A 漂浮式測風(fēng)裝置安裝報告表 10附錄B 漂浮式測風(fēng)裝置驗收報告 附錄C 漂浮式測風(fēng)裝置運(yùn)行記錄表 12附錄D 動平臺測試標(biāo)準(zhǔn) 13本規(guī)范用詞說明 17引用標(biāo)準(zhǔn)名錄 18條文說明 19--總則電場工程風(fēng)能資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)評估成果質(zhì)量，制定本規(guī)范。本規(guī)范適用于海上風(fēng)電場工程漂浮式激光測風(fēng)平臺的觀測和資源評估工作。家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。術(shù)語floatingLiDARsystems以浮動平臺為觀測載體，采用激光雷達(dá)為風(fēng)速、風(fēng)向觀測儀器的風(fēng)資源觀測平臺。six-axisattitudeparameterzxz驗標(biāo)記。datareceivingrate漂浮式測風(fēng)裝置的激光雷達(dá)有效接收的秒級觀測回波百分百。數(shù)據(jù)接收率應(yīng)剔除姿態(tài)三參數(shù)缺失對應(yīng)數(shù)據(jù)。基本規(guī)定潮間帶風(fēng)電場不應(yīng)采用漂浮式測風(fēng)裝置開展測風(fēng)?，F(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)存儲、傳輸應(yīng)滿足國家有關(guān)安全保密要求。在無線數(shù)據(jù)信號基站無法覆蓋的海域，數(shù)據(jù)僅能通過北斗系統(tǒng)傳輸。漂浮式測風(fēng)裝置作為海上風(fēng)電場工程風(fēng)電功率預(yù)測系統(tǒng)的測風(fēng)塔測量應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《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》NB/T31079的有關(guān)規(guī)定。事等相關(guān)管理要求。風(fēng)能資源測量測量方案1年。漂浮式測風(fēng)裝置具體數(shù)量應(yīng)依據(jù)風(fēng)電場場址形狀和范圍確定，并符合下列規(guī)定：2個方向的風(fēng)能資源變化。30km。近海風(fēng)電場測風(fēng)點(diǎn)布置數(shù)量和控制距離應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《海上風(fēng)電場工程風(fēng)能資源測量及海洋水文觀測規(guī)范》NB/T31029的有關(guān)規(guī)定。漂浮式測風(fēng)裝置觀測高度設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：測量高度應(yīng)以風(fēng)電場區(qū)域平均海平面為起算基面。300m或預(yù)裝風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)輪頂端高度。300m50m60m80m100m120m140m160m180m、200m、250m、300m高度開展風(fēng)速、風(fēng)向測量。在預(yù)裝風(fēng)電機(jī)組輪轂高度附近增加測量高度。10m附近。測風(fēng)點(diǎn)選址應(yīng)避開生態(tài)紅線、航道、軍事區(qū)、海底管線等敏感區(qū)域。安裝方案防冰凍等極端海洋環(huán)境要求。漂浮式測風(fēng)裝置應(yīng)滿足航海警示要求。漂浮式測風(fēng)裝置應(yīng)具備位移警示功能。漂浮式測風(fēng)裝置應(yīng)具備非法進(jìn)入報警。漂浮式測風(fēng)裝置宜配置遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。漂浮式測風(fēng)裝置應(yīng)以真北為風(fēng)向零度標(biāo)準(zhǔn)。宜配備雨量觀測設(shè)備。雷達(dá)的探測頭應(yīng)具備自清潔功能。30天以上。測風(fēng)設(shè)備每次布放前應(yīng)進(jìn)行功能性、安全性檢查。測量參數(shù)1s5min據(jù)接收率。10min用氣象站。0m/s～70m/s0.1m/s30.0m/s時，準(zhǔn)確度應(yīng)為±0.3m/s。工作環(huán)境溫度應(yīng)滿足當(dāng)?shù)貧鉁貤l件。0°～360°±1°應(yīng)滿足當(dāng)?shù)貧鉁貤l件。氣溫計的測量范圍應(yīng)為-40℃～+50℃，準(zhǔn)確度應(yīng)為±0.5℃。60kPa～108kPa，準(zhǔn)確度應(yīng)為氣壓的±3%。0～10020～80范圍內(nèi)準(zhǔn)確度應(yīng)為±3。24月秒級數(shù)據(jù)量，能在現(xiàn)場工作環(huán)境溫度下可靠運(yùn)行。10min10min平均值。漂浮式測風(fēng)裝置應(yīng)具備現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集接口。2.5倍水深。100m。數(shù)據(jù)收集及質(zhì)量控制記錄應(yīng)符合下列規(guī)定：200m90%上，200m80%以上。值、最小值、姿態(tài)三參數(shù)校驗標(biāo)記、數(shù)據(jù)接收率。3個月。漂浮式雷達(dá)測風(fēng)裝置應(yīng)配置現(xiàn)場具備數(shù)據(jù)采集接口。AB的要求。C的要求。錄。4.5.1的規(guī)定。表4.5.1風(fēng)電場風(fēng)能資源測量主要參數(shù)參考值主要參數(shù)合理范圍參考值主要參數(shù)合理范圍平均風(fēng)速0m/s≤小時平均值＜40m/s風(fēng)向0°≤小時平均值＜360°平均氣壓94kPa＜小時平均值＜106kPa平均氣溫-40℃≤小時平均值＜50℃平均相對濕度0%≤小時平均值＜100%主要參數(shù)的合理相關(guān)性參考值主要參數(shù)合理范圍參考值每10m高度間隔小時平均風(fēng)速差值＜1.0m/s每20m高度間隔小時平均風(fēng)速差值＜2.0m/s每20m高度間隔小時平均風(fēng)向差值＜22.5°主要參數(shù)的合理變化趨勢參考值主要參數(shù)合理變化趨勢1h平均氣溫變化＜5℃3h平均氣壓變化＜1kPa正數(shù)據(jù)應(yīng)作為原始資料正本保存。激光雷達(dá)觀測的秒級測風(fēng)數(shù)據(jù)及對應(yīng)漂浮式平臺姿態(tài)信息應(yīng)同步保存。所有原始資料和信息記錄表、問題記錄應(yīng)整理匯總。風(fēng)資源評估對比觀測100m及以上的共同測量高度。D的規(guī)定。400m，觀測場周邊無影響觀測地形條件。測風(fēng)塔觀測儀器應(yīng)在標(biāo)定有效期內(nèi)。90%上。85%及以上。漂浮式激光測風(fēng)平臺的激光測風(fēng)雷達(dá)激光頭校準(zhǔn)后應(yīng)重新開展對比觀測。2m/s的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)開展分析。AAB5.1.9-15.1.9-2的規(guī)定。表5.1.9-1 風(fēng)速對比觀測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)表擬合方程斜率a相關(guān)系數(shù)R2算術(shù)平均差值技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等級y=ax0.97~1.03>0.970.4m/sB0.98~1.02>0.980.2m/sA表5.1.9-2 風(fēng)向?qū)Ρ扔^測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)表擬合方程斜率a相關(guān)系數(shù)R2算術(shù)平均差值技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等級y=ax+b0.95-1.05>0.95<10°B0.97~1.03>0.97<5°A4.5.1的規(guī)定。50mm/h據(jù)接收率綜合判斷數(shù)據(jù)有效性。20%有效性。25°的時段數(shù)據(jù)應(yīng)作為無效數(shù)據(jù)。湍流強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)對比觀測相關(guān)曲線進(jìn)行調(diào)整。平均氣溫（可選）和逐小時平均氣壓（可選，按實測數(shù)據(jù)計算的逐小時湍流強(qiáng)度。的逐小時風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)。附錄A 漂浮式測風(fēng)裝置安裝報告表A.0.1漂浮式測風(fēng)裝置安裝報告表格式宜符合表A.0.1的規(guī)定。表A.0.1漂浮式測風(fēng)裝置安裝報告表場址布放日期測風(fēng)塔編號激光測風(fēng)雷達(dá)型號經(jīng)度激光測風(fēng)雷達(dá)編號緯度糾偏軟件版本號水深（m）動態(tài)補(bǔ)償傳感器型號錨鏈長度（m）動態(tài)補(bǔ)償傳感器編號錨型式氣溫計高度（m）濕度計高度（m）氣壓計高度（m）觀測高度（m）整體照片附錄B 漂浮式測風(fēng)裝置驗收報告漂浮式測風(fēng)裝置驗收報告項目概況主要施工結(jié)點(diǎn)主要設(shè)備配置表B.3.1漂浮式測風(fēng)裝置配置記錄表測風(fēng)編對比測號序號項目型號單位數(shù)量備注主要部件檢測報告附錄C 漂浮式測風(fēng)裝置運(yùn)行記錄表記錄日期：

表C漂浮式測風(fēng)裝置運(yùn)行記錄表場址海區(qū)測站名稱船名測站位置經(jīng)度緯度測風(fēng)數(shù)據(jù)備份時段秒級數(shù)據(jù)備份時段數(shù)據(jù)完整率（%）更換部件型號更換數(shù)量更換原因記錄者：校對者：附錄D 動平臺漂浮式測風(fēng)裝置標(biāo)定測試D.1 測量要求測試場地要求應(yīng)滿足以下規(guī)定：1（GB/T18451.2-2021/IEC61400-12-1：2017）CA類地形。測試場地配置有線或無線局域網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡(luò)信號，作為數(shù)據(jù)傳輸手段。測試場地不應(yīng)受覆冰影響。測風(fēng)塔及觀測設(shè)備安裝應(yīng)滿足以下規(guī)定：測風(fēng)塔及觀測設(shè)備安裝應(yīng)滿足《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測試（18451.22021/C61400121：2017G測風(fēng)塔設(shè)備安裝相關(guān)要求。150m，100m風(fēng)向觀測層。測風(fēng)塔應(yīng)安裝防雷裝置。風(fēng)速儀應(yīng)在當(dāng)?shù)刂饕L(fēng)向垂直的支臂分別安裝風(fēng)速儀。應(yīng)安裝溫度、濕度傳感器和氣壓傳感器。動平臺應(yīng)滿足以下條件：x、y25°。x、y15°/s。x、y10°/s2。z0-360°。z20°/s。z5°/s2。x、y1m（在滿足上述極限角度的情況下。z1m（在滿足上述極限角度的情況下。10Hz0.1°，位置反饋精度不低于1mm。動平臺需連續(xù)供電，測試期間需配備不間斷供電系統(tǒng)。發(fā)生斷電并恢復(fù)供電后應(yīng)檢查動平臺系統(tǒng)與激光雷達(dá)系統(tǒng)，確認(rèn)滿足繼續(xù)測試條件，并記錄斷電時間和過程。IP54。激光測風(fēng)雷達(dá)安裝應(yīng)滿足以下規(guī)定：直，并記錄激光雷達(dá)與測風(fēng)塔準(zhǔn)確的位置關(guān)系。確保激光測風(fēng)雷達(dá)觀測不受其他障礙物影響。激光測風(fēng)雷達(dá)需按當(dāng)?shù)卣姹睂?zhǔn)，在動平臺安裝穩(wěn)固、調(diào)平，對比試驗結(jié)束需檢查。激光測風(fēng)雷達(dá)配套姿態(tài)傳感器需在動平臺安裝穩(wěn)固。激光測風(fēng)雷達(dá)觀測高度配置與測風(fēng)塔風(fēng)速觀測高度一致。觀測數(shù)據(jù)記錄應(yīng)滿足以下規(guī)定：NB/T31029-2019海上風(fēng)電場工程風(fēng)能資源測量及海洋水文觀測規(guī)范》要求。風(fēng)速儀應(yīng)采用觀測精度較高的儀器，且在標(biāo)定有效期內(nèi)使用，并定期開展標(biāo)定復(fù)核。1min10min平均值。激光測風(fēng)雷達(dá)自動記錄各高度秒級風(fēng)速、風(fēng)向觀測數(shù)據(jù)。激光測風(fēng)雷達(dá)校正后風(fēng)速、風(fēng)向按本規(guī)范要求記錄。激光測風(fēng)雷達(dá)校正后觀測數(shù)據(jù)與測風(fēng)塔觀測時序同步。測試期間每周進(jìn)行一次時間同步驗證。D.2 符合以下條件觀測數(shù)據(jù)可進(jìn)行剔除：受塔影效應(yīng)影響或者障礙物影響的觀測數(shù)據(jù)。合理性檢驗判斷為無效數(shù)據(jù)，包括降水等天氣原因?qū)е碌漠惓?shù)據(jù)。測風(fēng)塔或激光雷達(dá)及附屬設(shè)備故障期間數(shù)據(jù)。90（.2.1剔除數(shù)據(jù)至少持續(xù)一個月觀測數(shù)據(jù)。0.5m/s0.5m/s4~16m/s范圍的每個風(fēng)速分段至少三對有效對比數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)比對分析D.2.3.1平均風(fēng)速對比采用截距為零的擬合直線方程，以斜率和相關(guān)系數(shù)為對比分析依據(jù)。依據(jù)。湍流強(qiáng)度比對以計算湍流強(qiáng)度散點(diǎn)為分析對象，采用帶截距的擬合直線方程，用于湍流強(qiáng)度校正。D.2.3.4平均風(fēng)速需分析帶截距的擬合直線方程，用于風(fēng)速修正。D.3 評定標(biāo)準(zhǔn)項為合格判定項。對比測試采用最小二乘法線性統(tǒng)計回歸方法評估對比分析結(jié)論。ybx析。激光雷達(dá)與參考測風(fēng)塔等參考設(shè)備風(fēng)向數(shù)據(jù)的比較采用雙變量回歸方程y=a+bx分析。D.4.3-1進(jìn)行評定。A直接作為風(fēng)能資源分析依據(jù)。BA該套測試設(shè)備配置漂浮式測風(fēng)成果需以對比測試分析回歸方程修正后可作為風(fēng)能資源分析依據(jù)。各項對比測試指標(biāo)包含一項及以上不滿足合格標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)時，判定為標(biāo)定不合格。作為風(fēng)能資源分析依據(jù)。附表D.4.2-1對比測試評定標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)定義評定標(biāo)準(zhǔn)ABXmws平均風(fēng)速-斜率：由平均風(fēng)速進(jìn)行單變量線性回歸分析計算斜率，回歸擬合直線經(jīng)過原點(diǎn)。在回歸斜率值上同時疊加誤差范圍風(fēng)速分析范圍：a）4~16m/sb）>2m/s假定滿足數(shù)據(jù)獲取覆蓋率要求。0.98~1.020.97~1.03平均風(fēng)速-相關(guān)性：由平均風(fēng)速進(jìn)行單變量回歸分析得到相關(guān)系數(shù)進(jìn)而得到R2。R2mws相關(guān)系數(shù)值上疊加誤差范圍風(fēng)速分析范圍：>0.98>0.97a）4~16m/sb）>2m/s假定滿足數(shù)據(jù)獲取覆蓋率要求。Mmwd平均風(fēng)向-斜率：由平均風(fēng)向進(jìn)行雙變量線性回歸分析計算斜率，回歸擬合直線可不經(jīng)過原點(diǎn)。在回歸斜率值上同時疊加誤差范圍風(fēng)向分析范圍：2m/s0.97~1.030.95~1.05偏移mwd平均風(fēng)向-偏移量：由平均風(fēng)向進(jìn)行雙變量線性回歸分析計算偏移量。與Mmwd計算方式相同。<5°<10°平均風(fēng)向-相關(guān)性：R2mwd由平均風(fēng)向進(jìn)行雙變量回歸分析計算相關(guān)系數(shù)和R2。>0.97>0.95與Mmwd計算方式相同。本規(guī)范用詞說明為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時區(qū)別對待，對要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下：表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴(yán)禁”；表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的：正面詞采用“應(yīng)”，反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”；正面詞采用“宜”，反面詞采用“不宜”；表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按執(zhí)行”。引用標(biāo)準(zhǔn)名錄《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測試》（GB/T18451.2-2021/IEC61400-12-1：2017）《海上風(fēng)電場工程風(fēng)能資源測量及海洋水文觀測規(guī)范》NB/T31029《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》NB/T31079海上風(fēng)電場工程漂浮式測風(fēng)及評估規(guī)范條文說明--目 次2 術(shù)語 22基本規(guī)定 23風(fēng)能資源測量 24測量方案 24安裝方案 24測量參數(shù) 24測量數(shù)據(jù)采集、存儲及傳輸 24測量數(shù)據(jù)整理 24風(fēng)資源評估 25對比觀測 25測風(fēng)數(shù)據(jù)的檢驗和處理 252 術(shù)語2.0.3要增加記錄數(shù)據(jù)接收率。3 基本規(guī)定3.2風(fēng)能資源測量數(shù)據(jù)存儲、傳輸不能通過非國內(nèi)運(yùn)營通訊衛(wèi)星傳輸，原始數(shù)據(jù)校正運(yùn)算、觀測數(shù)據(jù)讀取、傳輸?shù)炔荒芰魢夤竞箝T。風(fēng)能資源測量測量方案4.1.3采用脈沖激光雷達(dá)為觀測儀器時，50m10m高度標(biāo)注。安裝方案4.2.1IP67能力。4.2.4當(dāng)前時段圖像。圖像可采用圖片格式傳輸。測量參數(shù)4.3.10漂浮式測風(fēng)裝置現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集可采用專用數(shù)據(jù)接口、LAN、WLAN連接。漂浮式測風(fēng)裝置宜采用雙雷達(dá)，互為備用，可遠(yuǎn)程控制啟停和替換。出檢驗參考范圍時應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和風(fēng)況特點(diǎn)加以分析判斷。測量數(shù)據(jù)整理需符合《海上風(fēng)電場工程風(fēng)能資源測量及海洋水文觀測規(guī)范》NB/T31029-2019的相關(guān)要求。風(fēng)資源評估對比觀測漂浮式激光測風(fēng)平臺與海上機(jī)械測風(fēng)塔對比觀測建議采用主流風(fēng)電機(jī)組輪轂高度作為參考高度。盡量選擇自立測風(fēng)塔進(jìn)行對比觀測，以減少地形干擾。盡量選擇100m高度及以上測量高度進(jìn)行對比觀測。激光測風(fēng)雷達(dá)運(yùn)行五年后需返廠進(jìn)行激光頭功率校準(zhǔn)，若激光頭功率調(diào)整，建議重新開展對比觀測進(jìn)行復(fù)核。50mm/h據(jù)接收率綜合判斷數(shù)據(jù)有效性。80%的時段，需進(jìn)行綜合判斷，建議作為無效數(shù)據(jù)。漂浮式測風(fēng)裝置極限傾斜角根據(jù)姿態(tài)三參數(shù)綜合計算判定。附錄D 動平臺漂浮式測風(fēng)裝置標(biāo)定測試量精度。該方法為針對激光測風(fēng)雷達(dá)和校正算法適配性。主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)包括：《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測試》（GB/T18451.2-2021/IEC61400-12-1：2017）測量要求D.1.3動平臺安裝動平臺系統(tǒng)是指可實現(xiàn)負(fù)載的六自由度受控運(yùn)動的平臺。六自由度指在正交直角坐標(biāo)系，沿x、y、z軸的三個平移自由度以及繞x、y、z軸旋轉(zhuǎn)的三個旋轉(zhuǎn)自由度。動平臺可滿足至少兩座激光雷達(dá)同時進(jìn)行測試。定制標(biāo)準(zhǔn)化安裝孔位，便于各雷達(dá)及附屬設(shè)備安裝，并配置防水電氣柜。為驗證模擬漂浮式測風(fēng)裝置觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，采用激光測風(fēng)雷達(dá)校正后觀測數(shù)據(jù)與測風(fēng)塔進(jìn)行比對分析。D.2.1為保證對比評估準(zhǔn)確性，僅特殊情況測試數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除，且剔除數(shù)據(jù)百分比不得高于測試數(shù)據(jù)總量的5%。平均風(fēng)速對比散點(diǎn)圖繪制每層標(biāo)準(zhǔn)測風(fēng)塔和激光雷達(dá)平均風(fēng)速時間序列圖，繪制平均水平風(fēng)速散點(diǎn)圖（1000個D.3.3-1風(fēng)速散點(diǎn)示意圖擬合直線斜率計算激光雷達(dá)平均風(fēng)速和梯度塔風(fēng)速的擬合直線斜率。設(shè)最小二乘直線方程為：????=????????斜率b：∑????=∑

????,????∑????=1,????=1∑

(????,????????)(????,??????)式中：

????,????????=1,????=1

(????,????????)2????,????——ji次讀數(shù)的被試激光雷達(dá)測量結(jié)果；????,????——ji次讀數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)測風(fēng)塔（約定真值；?????——所有測試點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)測風(fēng)塔的平均值；???——被激光雷達(dá)所有測試點(diǎn)測量結(jié)果平均值；m——測試點(diǎn)數(shù)（j1,2,3……,mn——各測試點(diǎn)的測量次數(shù)（i1,2,3……,n3）相關(guān)系數(shù)兩個量之間的相關(guān)系數(shù)計算公式為：∑∑∑

(??????????)(????????)????

= ????=1 ?????1?????1式中：????????——????????——

????????

?????????1

(??????

????)2×

??)2???——輸入量的平均值