GB/TXXXX-XXXX

風(fēng)力發(fā)電機組功率特性試驗

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測試單臺風(fēng)力發(fā)電機組功率特性的方法，并適用于并網(wǎng)發(fā)電的所有類型和規(guī)格的風(fēng)力

發(fā)電機組的試驗。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于確定一臺風(fēng)力發(fā)電機組的絕對功率特性，也適用于確定不同結(jié)構(gòu)的各種風(fēng)力發(fā)電機組

功率特性之間的差異。

風(fēng)力發(fā)電機組的功率特性由測定的功率曲線確定，并用來估計年發(fā)電量（AEP）。測得的功率曲線

由采集的瞬時風(fēng)速和功率輸出值確定，此項試驗應(yīng)在試驗場有足夠長的測量時間，并建立在有效的統(tǒng)計

數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，該數(shù)據(jù)庫應(yīng)覆蓋一定的風(fēng)速范圍和各種風(fēng)況條件。年發(fā)電量利用測得的功率曲線對應(yīng)

于參考風(fēng)速頻率分布計算獲得，假設(shè)可利用率為100%o

本標(biāo)準(zhǔn)描述了一個測量方法，這種方法要求測量的功率曲線和導(dǎo)出的年發(fā)電量補充誤差及其綜合影

響的評價。

2規(guī)范性引用文件

下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其

隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達成協(xié)議的

各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T1207電壓互感器

GB/T1208電流互感器

GB/T13850交流電量變換為摸擬量或數(shù)字信號的電測量變送器

ISO2533：1975,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

3定義

本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義

3.1精度accuracy

被測量物的測量值與真實值的接近程度。

3.2年發(fā)電量annualpnprgyproduct.!nn

利用功率曲線和輪轂高不同風(fēng)速頻率分布估算得到的一臺風(fēng)力發(fā)電機組一年時間內(nèi)生產(chǎn)的全部電

能,計算中假設(shè)可利用率為100機

3.3可利用率availability

在某一期間內(nèi)，除去風(fēng)力發(fā)電機組因維修或故障未工作的時數(shù)后余下的時數(shù)與這一期間內(nèi)總時數(shù)的

比憤，用百分比表示。

GB/TXXXX-XXXX

3.4復(fù)雜地形complexterrain

試驗場地周圍屬地形顯著變化的地帶或有能引起氣流畸變的障礙物的地帶。

3.5數(shù)據(jù)組dataset

在規(guī)定的連續(xù)時段內(nèi)采集的數(shù)據(jù)集合。

3.6距離常數(shù)distanceconstant

風(fēng)速儀的時間響應(yīng)指標(biāo)，當(dāng)風(fēng)速儀指示值為其氣流總值63%時，通過風(fēng)速儀的空氣路徑長度。

3.7外推功率曲線extrapolatedpowercurve

用估計方法對測出的功率曲線從測量的最大風(fēng)速延伸到切出風(fēng)速。

3.8氣流畸變flowdistortion

由障礙物、地形變化或其它風(fēng)力機引起的氣流改變，其結(jié)果是相對自由來流產(chǎn)生了偏離，造成一定

程度的風(fēng)速測量誤差。

3.9自由流風(fēng)速freestreamwindspeed

通常指輪轂高度處，未被擾動的自然空氣流動速度。

3.10輪轂高度hubheight

從地面到風(fēng)輪掃掠面中心的高度。

3.11測量功率曲線measuredpowercurve

用圖形和表格表示的按正確方法測試、修正和標(biāo)準(zhǔn)化處理的風(fēng)力發(fā)電機組凈電功率輸出。是測量風(fēng)

速的函數(shù)關(guān)系。

3.12測量周期measurementperiod

收集功率特性試驗中具有統(tǒng)計意義的基本數(shù)據(jù)的時段。

3.13測量扇區(qū)measurementsector

測取測量功率曲線所需數(shù)據(jù)的風(fēng)向扇區(qū)。

3.14比恩法methodofbins

將實驗數(shù)據(jù)按風(fēng)速間隔（bins）分組的數(shù)據(jù)處理方法。

注：在bin內(nèi)，數(shù)據(jù)組數(shù)或采樣數(shù)與它們的和都被記錄下來，并計算出每bin內(nèi)平均參數(shù)值。

3.15凈電功率輸出netelectricpoweroutput

風(fēng)力發(fā)電機組輸送給電網(wǎng)的電功率值。

3.16障礙物obstacles

鄰近風(fēng)力發(fā)電機組能引起氣流畸變的固定物體，如建筑物、樹林、風(fēng)力發(fā)電機組。

3.17槳距角pitchangle

在指定的葉片徑向位置（通常為100%葉片半徑處）葉片弦線與風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)面之間的夾角。

3.18功率系數(shù)powercoefficient

凈電功率輸出與風(fēng)輪掃掠面上自由來流應(yīng)有的功率之比。

GB/TXXXX-XXXX

3.19功率特性powerperformance

風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電能力的表述。

3.20額定功率ratedpower

正常工作條件卜.，風(fēng)力發(fā)電機組設(shè)計要達到的最大連續(xù)輸出功率。

3.21標(biāo)準(zhǔn)誤差standarduncertainty

用標(biāo)準(zhǔn)方差表示的測量結(jié)果誤差。

3.22掃掠面積sweptarea

垂直于風(fēng)矢量平面上的，風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時葉尖運動所生成圓的投影面積。

3.23試驗場地testsite

風(fēng)力發(fā)電機組試驗地點及周圍環(huán)境。

3.24測量誤差uncertaintyinneasurement

關(guān)系到測量結(jié)果的，表征由測量造成的量值合理離散的參數(shù)。

4符號和單位

A風(fēng)力發(fā)電機組的風(fēng)輪掃掠面積[冰]

AEP年發(fā)電量[kwh]

^10min測得的大氣壓的10分鐘平均值[Pa]

C?個參數(shù)的（偏微分）敏感性系數(shù)

c”在bini中的功率系數(shù)

D風(fēng)輪直徑[m]

a等效風(fēng)輪直徑[m]

a附近的正在運行的風(fēng)力發(fā)電機組的風(fēng)輪直徑[m]

z在一個風(fēng)速間隔段內(nèi)風(fēng)速的相對發(fā)生頻率

F(V)風(fēng)速的瑞利分布函數(shù)

工障礙物高度[m]

4障礙物寬度["?]

L風(fēng)力發(fā)電機組與測風(fēng)桿之間的距離[m]

Le風(fēng)力發(fā)電機組或測風(fēng)桿與障礙物之間的距離[m]

Ln風(fēng)力發(fā)電機組或測風(fēng)桿與附近的正在運行的風(fēng)力發(fā)電機組之間的距離[m]

A>參考大氣密度[kg/nP]

p10min導(dǎo)出的10分鐘平均大氣密度【kg/ms]

GB/TXXXX-XXXX

外預(yù)處理參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)方差

在bini中正常的功率數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方差[kw]

歷omin10分鐘的平均參數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)方差

5縮寫

WTGS風(fēng)力發(fā)電機組

6測試條件

關(guān)于風(fēng)力發(fā)電機組的功率輸出測試的特定試驗條件應(yīng)該在測試報告中和有關(guān)的文件中加以很好的

說明，參見第10條的有關(guān)內(nèi)容。

6.1風(fēng)力發(fā)電機組

如第10條中所描述，對將要測試的風(fēng)力發(fā)電機組應(yīng)該在文件中對其機組結(jié)構(gòu)進行準(zhǔn)確的說明。

6.2試驗場地

在試驗場地上風(fēng)力發(fā)電機組的附近要安裝氣象測量桿，以確定吹向試驗的風(fēng)力發(fā)電機組的風(fēng)速值。

試臉場地可能會造成對所測風(fēng)力發(fā)電機組輸出功率的影響，特別是由于氣流畸變可能造成的測風(fēng)桿上的

風(fēng)速與風(fēng)力發(fā)電機組上的風(fēng)速值不同。

在進行測試之前，需要對試驗場地的氣流畸變情況進行評估，以便：

-選擇氣象測量桿的安裝位置：

-確定合適的風(fēng)速測量扇區(qū)：

-估算出合理的氣流畸變修正系數(shù)；

-評估由于氣流畸變造成的誤差：

以下因素必須加以特別考慮：

-地形變化；

-其它風(fēng)力發(fā)電機組：

-障礙物（建筑物，樹林，等等）

有關(guān)試驗場地的情況應(yīng)該按照第10條的要求提供可靠的報告。

6.2.1氣象測量桿的距離

在安裝氣象測量桿時，需要特別注意其安裝位置，盡量不要太靠近風(fēng)力發(fā)電機組，因為在風(fēng)力發(fā)電

機組前方的風(fēng)速值將會降低。相反也不要離風(fēng)力發(fā)電機組太遠，因為這樣會造成所測量的風(fēng)速值與風(fēng)力

發(fā)電機組的功率輸出相關(guān)性減小。測量桿所處位置與風(fēng)力發(fā)電機組的距離應(yīng)該為風(fēng)力發(fā)電機組風(fēng)輪直徑

D的2倍至4倍。一般建議采用風(fēng)輪直徑D的2.5倍為宜。測量桿必須設(shè)置在所選擇的測量扇區(qū)內(nèi)。對

于豎直軸風(fēng)力發(fā)電機組其D值應(yīng)該選擇最大水平風(fēng)輪直徑的1.5倍。

圖1給出了氣象測量桿與風(fēng)力發(fā)電機組之間的間隔距離要求，并推薦了氣象桿與風(fēng)力發(fā)電機組之間

的距離，為2.5倍風(fēng)輪直徑。

GB/TXXXX-XXXX

圖1氣象桿的距離和最大允許測量扇形區(qū)域

6.2.2測量扇區(qū)

測量扇區(qū)方向上應(yīng)排除重要障礙、地貌變化或其它風(fēng)力機，既要離開試驗狀態(tài)風(fēng)力發(fā)電機組，乂要

離開氣象桿。

由于在試驗風(fēng)力發(fā)電機組尾流內(nèi)的氣象桿距離是2、2.5和4倍風(fēng)輪直徑，排除在干擾扇區(qū)之外，

如圖1所示。試驗風(fēng)力發(fā)電機組和氣象桿之間，以及所有相鄰風(fēng)力機和障礙物之間所有距離，用附錄A

的方法決定排除這方面尾流的影響。

6.2.3由于氣流畸變試驗場地引起的修正系數(shù)和誤差

如果試驗場地滿足附錄A規(guī)定的要求，那么不需對場地做進一步分析，也沒有必要有氣流畸變修正

系數(shù)。如果氣象桿安裝位置距離在2?3倍風(fēng)輪直徑，應(yīng)取22%測量風(fēng)速。當(dāng)其距離為3?4倍風(fēng)輪直徑

時應(yīng)取23%測量風(fēng)速，作為由于場地氣象畸變引起的適用標(biāo)準(zhǔn)誤差。

GB/TXXXX-XXXX

如果試驗場地不滿足附錄A規(guī)定的要求，或要求由試驗場地氣流畸變引起誤差較小時，那么需對試

驗場地進行標(biāo)定，或用三維流模型對試驗場地進行分析，對這種有關(guān)類型的地形應(yīng)審查批準(zhǔn)方可試驗,

如果一個試驗性場地進行了標(biāo)定，應(yīng)用附錄B推薦的方法。應(yīng)用每一扇區(qū)的氣流畸變修正系數(shù)。確

定,式驗場地修正的標(biāo)準(zhǔn)誤差，應(yīng)不小于在整個測量扇區(qū)內(nèi)求得最大修正量的1/3,并且60°扇區(qū)內(nèi)集中

主導(dǎo)試驗風(fēng)向。

如果進行試驗場地理論估算的修正系數(shù)，采用有效的三維流模型，那么應(yīng)用的扇區(qū)應(yīng)小于或等于

30°。確定場地修正標(biāo)準(zhǔn)誤差，應(yīng)不小于在整個測量扇區(qū)內(nèi)求得最大修正量的1/2,并且在試驗盛風(fēng)方

向的60°扇區(qū)內(nèi)。

盡管在一個風(fēng)電站內(nèi)，為確定單個風(fēng)力機的性能特性，可采用t附錄B）場地標(biāo)定方法，但必須重

視豆雜地形共估算結(jié)果的一致性。

7測試儀器（項目和儀器）

7.1電功率

測量風(fēng)力發(fā)電機組的凈電功率應(yīng)采用功率測量裝置（比如：功率變送器）建立在測量每相的電流和

電玉的基礎(chǔ)上。

電流互感器精度級別應(yīng)該滿足GB/T1208的要求，如果需要電壓互感器進行電壓測量時，其精度應(yīng)

該滿足GB/T1207的要求。建議這兩種互感器的精度應(yīng)為0.5級或更高。

如果功率測量采用功率變送器，其測量精度應(yīng)滿足GB/T13850的要求，建議其精度選用0.5級或

更高。如果不采用功率變送器進行功率測量，其測量精度應(yīng)該等同于功率變送器0.5級的精?度。測試裝

置的量程應(yīng)該設(shè)置為可以測量風(fēng)力發(fā)電機組輸出的最大的正負瞬間徑峰值。這里建議選用風(fēng)力發(fā)電機組

額定輸出功率的-50%到200%作為功率的滿量程測量范圍。在測量過程中，必須隨時觀察所有測量數(shù)據(jù)，

以確保被測數(shù)據(jù)不超出測量儀器的工作范圍。功率測量儀器應(yīng)安裝在與電網(wǎng)連接的地方，確保所測量的

功率為風(fēng)力發(fā)電機組輸向電網(wǎng)的凈有功功率值。

7.2風(fēng)速

風(fēng)速測量應(yīng)采用風(fēng)杯式風(fēng)速儀，并且要正確地安裝在測風(fēng)桿上與風(fēng)力發(fā)電機組輪轂中心的高度相

同，此處風(fēng)速儀所測的氣流應(yīng)該能夠代表自由吹向并驅(qū)動風(fēng)力發(fā)電機組的氣流速度。

風(fēng)速測量應(yīng)該采用具有小于5米距離常數(shù)的風(fēng)杯式風(fēng)速儀，其標(biāo)定值在整個測量周期內(nèi)維持不變。

風(fēng)速儀的標(biāo)定應(yīng)該在功率測量之前和之后進行以達到可追溯。第二次風(fēng)速儀標(biāo)定可以在原位置與另一標(biāo)

定刊的參考風(fēng)速儀比較進行，在測試期間應(yīng)與輪轂中心高度上安裝的風(fēng)速儀相差L5米至2米地方所安

裝的參考風(fēng)速儀進行對比。在標(biāo)定過程中，風(fēng)速儀的安裝情況必須與功率測量過程中所用的風(fēng)速儀安裝

環(huán)璜相同。然后需要標(biāo)明功率測量中風(fēng)速儀的誤差。

風(fēng)速儀應(yīng)該安裝在與輪轂高度相差小于±2.5/的位置，最好安裝在測風(fēng)桿豎直桿的頂部。如果不易

安裝在頂部時，也可以安裝在固定了測風(fēng)桿上的橫桿上，此時風(fēng)速儀應(yīng)處在指向主風(fēng)向的位置上。

在安裝測風(fēng)儀時，應(yīng)該注意鄰近其它測風(fēng)儀可能產(chǎn)生的擾流的影響。為了減少這種影響，在豎直方

向的任何橫桿與測風(fēng)儀的距離至少為橫桿直徑的7倍以h,而在水平方向測風(fēng)儀與測風(fēng)桿的距離至少應(yīng)

為同等高度處測風(fēng)桿最大直徑的7倍以上。測風(fēng)桿必須是管狀錐形或桁架型結(jié)構(gòu)。附近不應(yīng)安裝任何可

以導(dǎo)致干擾或影響流向測風(fēng)儀氣流的儀器。

為了表示風(fēng)速采用了那些修止系數(shù)，如由于地形引起的氣流畸變，應(yīng)有清楚的記錄。還應(yīng)報告和

GB/TXXXX-XXXX

估算修止的誤差，典型的是應(yīng)不小于修止與未修止值之差的一半。

7.3風(fēng)向

風(fēng)向可以采用尾翼式風(fēng)向測試儀進行測量，應(yīng)安裝在與輪轂中心高度相差10%的范圍內(nèi)。安裝時必

須避免與風(fēng)速測量儀之間的相互干擾。風(fēng)向測試儀的絕對精度應(yīng)高于5°。

7.4空氣密度

空氣密度應(yīng)該通過測量氣溫和氣壓采用公式(3)計算獲得。在氣溫非常高的情況下，建議測量空氣

相對濕度對計算的空氣密度進行修

氣溫測量傳感器應(yīng)該安裝在離地面10米以上的地方。但最好安裝在氣象測量桿上接近被測輪毅中

心高度的地方，以更好地反映輪毅中心處的溫度值。

氣壓傳感器應(yīng)該安裝在氣象測量桿上接近被測輪載中心高度的地方，以更好地反映輪毅中心處的氣

壓管。如果無法安裝在輪毅中心附近，則必須采用ISO2533的有關(guān)規(guī)定對所測得的數(shù)據(jù)進行修正。

7.5降水

為了區(qū)分在干燥和潮濕兩種氣侯條件下測量的不同，在風(fēng)力發(fā)電機組測試全過程中，必須監(jiān)測天氣

的降水情況。此監(jiān)測情況應(yīng)該在測試報告中明確說明。

7.6風(fēng)力發(fā)電機組的運行狀態(tài)

應(yīng)該監(jiān)測至少一項能夠反應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機組運行狀態(tài)的參數(shù)，狀態(tài)信息應(yīng)被用在確定風(fēng)力發(fā)電機組可

利用性的過程中。

7.7數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)具備每個測量通道的采樣速率至少為0.5Hz,以便進行測量數(shù)據(jù)的采集與預(yù)處理。

安裝的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)進行每?信號的終端到終端的標(biāo)定。但原則上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)本身的誤差與傳感

器所產(chǎn)生的誤差相比可以忽略不計。

8測試方法

8.1概述

測試方法應(yīng)按系列明確的標(biāo)準(zhǔn)要求采集數(shù)據(jù)，保證收集足夠數(shù)量的、具有高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，以精確地

確定風(fēng)力發(fā)電機組的功率輸出特性。測試報告的起草應(yīng)該按照第10條的要求進行，報告中應(yīng)該提供測

試方法、測試條件等。

測試數(shù)據(jù)的誤差情況應(yīng)該按照附錄C中的說明加以敘述。在測試的全過程中，必須定期對測試的數(shù)

據(jù)逃行檢杳，以保證所測數(shù)據(jù)的質(zhì)量及測試結(jié)果的可重復(fù)性。與此同時，還應(yīng)該持續(xù)進行測試記錄，以

記錄功率輸出特性測試過程中所發(fā)生的重要事件。

8.2風(fēng)力發(fā)電機組的運行

在測試過程中，風(fēng)力發(fā)電機組應(yīng)該按其使用手冊中所述正常運行，不得對機組進行任何形式的系統(tǒng)

結(jié)構(gòu)更改。而風(fēng)力發(fā)電機組不工作時的數(shù)據(jù)應(yīng)該刪除。

8.3數(shù)據(jù)收集

數(shù)據(jù)的采集應(yīng)該采用0.5Hz或更快的取樣速率連續(xù)進行。對于溫度、氣壓、降水量及風(fēng)力發(fā)電機

組狀態(tài)等參數(shù)測量可以用較低的采樣速率，但至少每分鐘采樣一次。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)該能夠儲存采樣得到的數(shù)據(jù)、或者預(yù)處理過的數(shù)據(jù)組、或者兩者。預(yù)處理的數(shù)據(jù)應(yīng)

該包含下列內(nèi)容：

GB/TXXXX-XXXX

-平均值

■標(biāo)準(zhǔn)差

一最大值

-最小值

每組預(yù)處理的數(shù)據(jù)組的總時間值應(yīng)該在30秒到10分鐘之間，并且應(yīng)為可以被整除的10分鐘數(shù)據(jù)

值。另外，如果數(shù)據(jù)組的時間值小于10分鐘，所測相鄰數(shù)據(jù)組的不能通過時間延遲加以區(qū)分。此時數(shù)

據(jù)將持續(xù)采集直到滿足8.6條所述的要求時才可停止。

8.4數(shù)據(jù)篩選

篩選的數(shù)據(jù)是以10分鐘為一個周期由連續(xù)測量所得到的數(shù)據(jù)而產(chǎn)生。如果要從預(yù)處理的數(shù)據(jù)中產(chǎn)

生?則需要根據(jù)下面的公式計算出每10分鐘時間的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差c

=8

V

八lOmin

(2)

式中：

NK10分鐘預(yù)處理數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)量

Xx預(yù)處理數(shù)據(jù)時間內(nèi)的平均數(shù)值

XI(U.?10分鐘內(nèi)的平均數(shù)值

NS預(yù)處理數(shù)據(jù)組內(nèi)取樣數(shù)據(jù)的數(shù)量

6預(yù)處理數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差

G.n10分鐘的平均預(yù)處理數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方差

在下列情況下的數(shù)據(jù)組應(yīng)該從數(shù)據(jù)庫中刪除:

-風(fēng)力發(fā)電機組不工作

-測試系統(tǒng)發(fā)生故障

-風(fēng)向不在測量區(qū)域內(nèi)

在一些特殊工作情況（比如：由于灰塵、鹽霧、昆蟲、冰雪造成葉片表面非常粗糙）或大氣氣候條

件（比如：降水，風(fēng)剪作用）下采集的數(shù)據(jù)需要作為特殊數(shù)據(jù)，而在測試報告中應(yīng)該說明其數(shù)據(jù)篩選的

標(biāo)準(zhǔn)。

GB/TXXXX-XXXX

8.5數(shù)據(jù)修正

對于可能由氣流畸變（參見6.2條）和因測風(fēng)儀沒有安裝在接近輪毅中心的地方（參見7.4條）所

造成的氣壓誤差而篩選到的數(shù)據(jù)需要進行修正。這種修正適用于那些顯示可以我得更高測試精度的測量

數(shù)據(jù)（如：在非常高的氣流崎變地區(qū)所造成的風(fēng)速儀超速的情況所進行的風(fēng)速計錯誤修正）。

8.6數(shù)據(jù)庫

在完成數(shù)據(jù)回歸后（見9.1條），選定的測試數(shù)據(jù)要根據(jù)bin方法進行排序（見9.2條），所選取

的數(shù)據(jù)組應(yīng)該覆蓋從低于切入風(fēng)速Im/s到風(fēng)力發(fā)電機組85%額定功率輸出時風(fēng)速的1.5倍的風(fēng)速范圍

內(nèi)。換言之，風(fēng)速范圍應(yīng)該覆蓋從小于lm/s切入風(fēng)速到“測得的年發(fā)電量”大于或等于95%的“外推出

的年發(fā)電量”（見9.3條）時的風(fēng)速值。風(fēng)速范圍應(yīng)分成0.5m/s連續(xù)bin,中心值是0.5m/s的整數(shù)倍。

該數(shù)據(jù)組在滿足以下條件時，可以認為完整：

?每個bin中至少含有30分鐘的采樣數(shù)據(jù)值。

?全部測試周期中包括風(fēng)力發(fā)電機組在風(fēng)速范圍內(nèi)正常運行至少180小時。

所測數(shù)據(jù)組應(yīng)該在測試報告中列出，見第10條。

9推導(dǎo)結(jié)果

9.1數(shù)據(jù)回歸

從測試所篩選出的數(shù)據(jù)組需要折算回歸到兩種參考空氣密度卜的數(shù)據(jù)。一種為在試驗場所測得的空

氣空度平均值，其變化幅值接近0.05kg/m'而另一種應(yīng)為海平面的空氣密度值，參考ISO標(biāo)準(zhǔn)的空氣密

度（1.225kg/m3）,如果實測空氣密度值在1.225M.05kg/n?范圍內(nèi),則沒有必要進行空氣密度折算。

空氣密度可以根據(jù)所測得的大氣溫度和壓力通過下式計算而得：

-_8]omin

?10niinpryw⑶

X乜Omi.

式中：

Pmn得到的10分鐘的平均空氣密度;

r^in測得的io分鐘的平均絕對氣溫;

氏總測得的10分鐘的平均氣壓；

R氣體常數(shù)287,05J/Ckg-K).

對于采用失速控制的、具有恒定槳矩和轉(zhuǎn)速的風(fēng)力發(fā)電機組，其所測得的功率輸出數(shù)據(jù)可以利用以

下公式規(guī)格化：

q=⑷

P\0min

GB/TXXXX-XXXX

式中：

Pn規(guī)格化后的功率輸出；

P.o.ln測得的10分鐘的平均功率值；

內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)空氣密度；

P.O.H,所得到的10分鐘的平均空氣密度：

對于功率控制靈敏的風(fēng)力發(fā)旭機組應(yīng)采用其風(fēng)速數(shù)據(jù)的規(guī)格化，可按以下公式進行：

匕=小加(外*”3⑸

P。

式中:

Vn規(guī)格化后的風(fēng)速值:

測得的10分鐘的平均風(fēng)速值:

標(biāo)準(zhǔn)空氣密度;

plCliin得到的10分鐘的平均空氣密度;

9.2確定所測得的功率曲線

測量的功率曲線是對規(guī)格化的數(shù)據(jù)組采用bin方法(methodofbins)進行處理的。采用0.5m/sbin

寬度為一組，利用規(guī)格化后的每個風(fēng)速bin所對應(yīng)的功率值根據(jù)以下兩式計算而得：

(6)

⑺

式中:

V-.規(guī)格化后的第i個bin的平均風(fēng)速值：

Vn.u規(guī)格化后的第i個bin的j數(shù)據(jù)組的風(fēng)速值;

口規(guī)格化后的第i個bin的平均功率值；

KLJ規(guī)格化后的第i個bin的j數(shù)據(jù)組的功率值;

GB/TXXXX-XXXX

Ni第i個bin的10分鐘數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)數(shù)量：

測量最后所得到的功率曲線應(yīng)該按照第10條所述要求提供。

9.3年發(fā)電量(AEP)

年發(fā)電量是利用測量所得到的功率曲線對于不同參考風(fēng)速頻率分布所計算出的估算值。而參考風(fēng)速

頻率分布可以采用瑞利分布進行，該分布與形狀系數(shù)為2時的威布爾分布等同。對于年平均風(fēng)速為

4,5,6,7,8,9,10,llm/s時的年發(fā)電量(川陽可以根據(jù)下式計算獲得:

(8)

式中：

AEP年發(fā)電量：

M一年內(nèi)的小時數(shù)=8760；

N為bin數(shù)量：

K規(guī)格化后的在第i個bin的平均風(fēng)速值；

P、規(guī)格化后的在第i個bin的平均功率值：

和產(chǎn)(V)=l—exp[—￡(工力(9)

4C

式中：

F(V)風(fēng)速的瑞利分布函數(shù)：

以“在風(fēng)力機輪轂中心高度處的年平均風(fēng)速值；

V風(fēng)速值

以設(shè)定Vi=V「0.5m/s和Pi-i=0.0kW時開始疊加。

年發(fā)電量（AEP）必須計算兩個方面，一方面為“年發(fā)電量測量”：另一方面為“年發(fā)電量外推”。

如果測量所得到的功率曲線中沒有包括到切出風(fēng)速值時，則只能采用外推法獲得從所測得的最大風(fēng)速值

外推到切出風(fēng)速的功率曲線。

年發(fā)電量測量部分由測試所得到的功率曲線獲得，假定在所測功率曲線范圍的以上或以下所有風(fēng)速

的功率值為零。

年發(fā)電量外推部分獲得是假設(shè)所有低于測試的功率曲線最低風(fēng)速的所有風(fēng)速的的功率值為0,而假

設(shè)所有高于所測得功率曲線上最高風(fēng)速到切出風(fēng)速之間風(fēng)速范圍內(nèi)的功率為恒定值。用于外推法的恒定

功率值應(yīng)該是所測得的功率曲線中最高風(fēng)速bin的功率值。

GB/TXXXX-XXXX

風(fēng)力發(fā)電機組年發(fā)電量的測量與外推應(yīng)該在測試報告中明確指出，報告應(yīng)按第H）條要求進行。所

有年發(fā)電量計算中，風(fēng)力發(fā)電機組的運行可利用率為100機對于在給定年平均風(fēng)速而進行年發(fā)電量估算

時.若年發(fā)電量測量部分小于年發(fā)電量外推部分的95樂則應(yīng)該在報告中標(biāo)明年發(fā)電量測量部分的估算

為“不完整”。

根據(jù)附錄C的要求，對于所有給定的年平均風(fēng)速的條件下，應(yīng)該給出年發(fā)電量中的標(biāo)準(zhǔn)誤差有關(guān)的

測量誤差估計

對于上述的年發(fā)電量的誤差，只考慮了那些來自于功率恃性試驗中的誤差，而沒有考慮其它重要的

誤差。事實上，年發(fā)電量的預(yù)測應(yīng)該考慮其它諸多方面的因素，比如：當(dāng)?shù)仫L(fēng)速分布、當(dāng)?shù)乜諝饷芏扔?/p>

于空氣因素產(chǎn)生高氣壓紊流極端、風(fēng)剪、風(fēng)力發(fā)電場內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機組性能的變化、風(fēng)力發(fā)電機組的可利

用性以及由于葉片表面粗糙影響造成的性能變化等。

9.4功率系數(shù)

根據(jù)第10條的有關(guān)耍求，應(yīng)該將風(fēng)力發(fā)電機組的功率系數(shù)G，加到測試報告的結(jié)論中。該功率系數(shù)

可以根據(jù)所測得的功率曲線由下式計算而獲得。

仁產(chǎn)丁上一（1。）

式中:

CM在bini中的發(fā)電效率：

V,整理所得到在bini中的平均風(fēng)速；

P,整理所得到的在bini中的功率輸出；

A風(fēng)力發(fā)電機組風(fēng)輪的掃掠面積；

6標(biāo)準(zhǔn)空氣密度。

10報告格式

測試報告應(yīng)該包括以卜部分的內(nèi)容：

-風(fēng)力發(fā)電機組的描述：測試中的風(fēng)力發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)等情況，至少包括：

?生產(chǎn)廠家、型號、系列號、生產(chǎn)年；

?確認過的風(fēng)輪直徑；

?風(fēng)輪轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)速范圍；

?額定功率和額定風(fēng)速：

?葉片數(shù)據(jù)：生產(chǎn)廠家、型號、系列號、葉片數(shù)、定槳矩或變槳矩和確定的槳矩角度；

?風(fēng)輪輪轂中心高度和塔架類型。

試驗場地的描述（參見6.2條）：其描述應(yīng)該包括測試現(xiàn)場的圖片，圖片最好應(yīng)該從風(fēng)力發(fā)電機

組風(fēng)輪輪轂中心高度處拍攝。還應(yīng)該有試驗場的地形圖，此圖應(yīng)該顯示半徑為風(fēng)輪直徑20倍

的范用內(nèi)的地形情況、風(fēng)力發(fā)電機組的位置、氣象測試桿、高大建筑物、其它風(fēng)力發(fā)電機

組以及測試部分；

GB/TXXXX-XXXX

-描述試驗場地的電網(wǎng)情況，比如：電壓、頻率和其它參數(shù)界限；

-描述測試設(shè)備（參見第7條）：傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的說明，包括傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)

據(jù)傳輸線標(biāo)定的有關(guān)資料：

-測試程序的描述（參見第8條）：提供有關(guān)資料，這些資料應(yīng)該包括：測試步驟、測試條件、采

樣速率、數(shù)據(jù)平均時間、測試周期、以及功率測量過程中發(fā)生重要事件的記錄：

-數(shù)據(jù)介紹（見8.3條到8.6條）：既以表格也可以圖形介紹數(shù)據(jù)，提供以風(fēng)速為函數(shù)的測得功率

輸出的統(tǒng)計和重要的氣象參數(shù)。散點曲線，標(biāo)準(zhǔn)偏差，作為風(fēng)速困數(shù)的最大和最小的功率

輸出，平均風(fēng)速散點曲線，提供每個選擇的數(shù)據(jù)組作為風(fēng)向函數(shù)湍紊流度。例如功率性能試驗

中功率輸出散點曲線數(shù)據(jù)的例子，如圖2所示，。

如上描述，還應(yīng)提供在特殊運行和大氣狀態(tài)下，特殊數(shù)據(jù)庫包括的采集的數(shù)據(jù)。

應(yīng)提供兩種參考空氣密度下（見9.1條和9.2條）測得的功率曲線,應(yīng)該提供測得功率曲線用表

格和圖形來表示。在曲線圖和表格中應(yīng)說明參考空氣密度。對每個bin,表格應(yīng)包括規(guī)格化和

平均的風(fēng)速、規(guī)格化和平均的功率輸出、數(shù)據(jù)組的數(shù)目和A類及B類綜合（根據(jù)附錄C決定）

標(biāo)準(zhǔn)誤差。圖形曲線提供表格相同的風(fēng)速數(shù)據(jù)、功率輸出和綜合誤差。表格1提供測得功率曲

線的例子和圖3功率曲線圖形曲線的例子。

按上所述，還應(yīng)提供在特殊運行大氣狀態(tài)下，特殊功率曲線包含的采集數(shù)據(jù)。

-估算年發(fā)電量的介紹（見9.3條）：由測得的和外推的功率曲線計算年發(fā)電量，應(yīng)提供估算年

發(fā)電量的表格形式。表格應(yīng)說明參考空氣密度和切出風(fēng)速。對每個年平均風(fēng)速，表格應(yīng)包括測

得的年發(fā)電量、測得的年發(fā)電量誤差（根據(jù)附錄C規(guī)定）和外推的年發(fā)電量。按年平均風(fēng)速，

測得的年發(fā)電量比外推年發(fā)電量小95%,其表格應(yīng)標(biāo)記“不完全”。

-功率系數(shù)的介紹（見9.4條）：應(yīng)提供以風(fēng)速為函數(shù)的功率系數(shù)表格形式和圖形形式的表示。

-應(yīng)提供關(guān)于所有誤差組成方面的誤差假設(shè)。

誤差：本標(biāo)準(zhǔn)涉及到的所有誤差應(yīng)在試驗報告中反映出來，對每種誤差都應(yīng)力.相應(yīng)的技術(shù)說明。

GB/TXXXX-XXXX

GB/TXXXX-XXXX

表1,功率曲線測試數(shù)據(jù)的示例

測量功率曲線參考空氣密度1.225kg/m3A型誤差B型誤差綜合型誤差

數(shù)據(jù)的數(shù)量

bin號輪轂中心高度功率輸出標(biāo)準(zhǔn)誤差標(biāo)準(zhǔn)誤差標(biāo)準(zhǔn)誤差

NJ0分鐘

處風(fēng)速V,m/sUikW

iRkW平均值S’kW兀匹

11.597.8580.006.316.13

22.027.74150.086.306.30

32.517.81180.056.306.30

43.047.50220.096.306.30

53.53-9.67270.106.306.30

64.040.16410.676.316.35

74.557.32551.027.217.28

84.9925.90611.2212.4512.51

95.5461.43541.9818.4018.50

106.0093.16951.5120.1320.19

116.47129.78901.8723.7123.78

126.97174.46812.5527.3227.44

137.53231.77682.9133.1033.23

148.02283.63612.7934.5634.67

158.52339.55733.5639.1939.35

169.00378.22693.3635.3835.54

179.51445.98692.9142.8842.98

189.99504.41812.5846.2346.30

1910.50565.17792.8647.7247.80

2011.01620.67743.7344.6944.85

2111.50680.87783.0753.0453.13

2212.02731.22853.4243.1043.24

2312.46770.77604.0041.4441.64

2413.03820.111022.6341.4641.55

2513.53850.86883.5731.8132.01

2613.99884.94794.6837.7938.08

2714.47923.82853.3642.9943.12

2814.98940.46614.5921.1321.62

2915.49956.59287.3521.0122.25

3015.92972.27277.1923.8124.87

3116.50990.54333.4621.9922.26

3216.93994.74147.8014.1516.16

3317.45987.43123.0015.3815.67

3418.01976.592310.2617.3620.16

3518.51980.11234.7113.5814.37

3618.91984.33136.8414.5216.05

3719.50954.56512.1535.3837.40

3820.01975.127906429.9131.49

3920.53934.428904655.3656.16

4020.97952.60511.9731.2633.47

GB/TXXXX-XXXX

表2.估算年發(fā)電量示例

估算年發(fā)電量

參考空氣密度：L225kg/m3

切出風(fēng)速：25m/s

:從最后的bin以恒定功率外推）

輪轂中心高度處年平均測量年發(fā)電量與年發(fā)電量的標(biāo)準(zhǔn)外推的年發(fā)電量

風(fēng)速（瑞利分布）誤差有關(guān)的所測得

（測得功率曲線）（外推功率曲線）

功率曲線的誤差

m/s

MWhMWh

MWh,%

441211127%412

591115417%911

6153619112%1536

7220721910%2214

828472368%2880

933952457%3487

1038122486%4001

114092不完整2456%4403

GB/TXXXX-XXXX

附錄A

（規(guī)范性附錄）

試驗場地的評估

A.1關(guān)于地形變化的要求

試驗場中的地形，在距風(fēng)力發(fā)電機組的一個確定的距離上，應(yīng)顯示從一個經(jīng)過風(fēng)力發(fā)電機組塔架基

礎(chǔ)平而和在表A1中要求的扇形區(qū)域內(nèi)兩者間的較小的變化，平面的坡度以及平面區(qū)域的變化應(yīng)遵循于

表A1所提供的要求和條件，并且顯示于圖A1中。其中，L是風(fēng)力發(fā)電機組和氣象桿之間的距離，D是

風(fēng)力發(fā)電機組的風(fēng)輪直徑。對風(fēng)力發(fā)電機組是垂直軸的情況下，D應(yīng)該選擇最大的水平風(fēng)輪直徑。

表A1—測試場所要求：地形變化

距離扇形區(qū)域最大坡度%地平面上最大的地形變化

<2L36C"<3*<0.08D

22L,<4L測試一區(qū)<5*<0.15D

22L,<4L測試扇區(qū)外部<10**不適用

24L,<8L測試扇區(qū)<10*<0.251)

*提供最合適的扇形地帶和通過塔架基礎(chǔ)的平面最大斜度。

**在扇區(qū)內(nèi)連接塔架基礎(chǔ)到地形中個別點的最陡峭斜坡的線。

圖Al-對地形變化的要求

GB/TXXXX-XXXX

A.2關(guān)于鄰近運行風(fēng)力發(fā)電機組的要求

試驗的風(fēng)力發(fā)電機組和氣象桿不應(yīng)受鄰近運行風(fēng)力發(fā)電機組的影響，從試驗的風(fēng)力發(fā)電機組和氣象

桿到相鄰運行風(fēng)機最小距離為相鄰風(fēng)力發(fā)電機組風(fēng)輪直徑Dn的2倍，應(yīng)排除由于相鄰運行風(fēng)力發(fā)電機

組尾流引起的圖A2中所示扇區(qū)。應(yīng)考慮相鄰運行風(fēng)力發(fā)電機組的實際距離Ln和風(fēng)輪直徑Dn。試驗

風(fēng)力發(fā)電機組和氣象桿都應(yīng)導(dǎo)出排除的扇形，而LL它們應(yīng)集中在從相鄰運行風(fēng)力發(fā)電機組到氣象桿或試

瞼風(fēng)力發(fā)電機組的方向上。圖A.3給出一個例子，應(yīng)把停機的風(fēng)力發(fā)電機組視為障礙物。

A.3關(guān)于對障礙物的要求

不重要的障礙物(如：建筑物、樹木、停機的風(fēng)力電機組)在測量扇形區(qū)內(nèi)應(yīng)離開風(fēng)力發(fā)電機組和

氣象桿有?定適當(dāng)距離。只有小的建筑物接近風(fēng)力發(fā)電機組或測量設(shè)備是可接受的。障礙物比允許的地

形變化還小，可以忽略。從圖A.2中應(yīng)考慮排除由于重要障礙物尾流引起的扇形。應(yīng)考慮的大小是障礙

物的實際距離Le和等效風(fēng)輪直徑De,障礙物等效風(fēng)輪直徑規(guī)定如下：

De=2。4(A.1)

L+Av

式中：

De-等效風(fēng)輪直徑

Lh-障礙物的高度

Lw-障礙物的寬度

對試驗風(fēng)力發(fā)電機組和氣象桿都應(yīng)求出排除的扇區(qū)。它們應(yīng)集中在障礙物到氣象桿或障礙物到風(fēng)力

發(fā)電機組的方向上。圖A.3給出了一個例子。對停機風(fēng)力發(fā)電機組，應(yīng)是總高度，人或是桿的靠近

機組的最大塔架宜徑，或是葉片最大弦長。

GB/TXXXX-XXXX

圖A.3由于被測機組、鄰近物體、正在運行的機組或高大障礙物而造成的尾流應(yīng)排除在外的的扇區(qū)的例

子

上圖給出的區(qū)域應(yīng)將以下情況排除在外：

a）測風(fēng)桿處在被測風(fēng)機的尾流中

b）測風(fēng)桿處在鄰近物或運行風(fēng)機的尾流中

c）被測風(fēng)力機處在鄰近物或運行風(fēng)力機的尾流中

d）測風(fēng)桿處在高大障孵物的尾流中

e）被測風(fēng)力機處在高大障礙物的尾流中

f）以上所有情況的組合發(fā)生

GB/TXXXX-XXXX

附錄B

（資料性附錄）

試驗場地的標(biāo)定

試驗場地標(biāo)定的目的，是為確定由于試驗場地地形引起的氣流畸變修正系數(shù)。用臨時安裝的氣象桿

采集輪轂高度上的風(fēng)速和風(fēng)向來完成試驗場地標(biāo)定，氣象桿安裝在將要安裝試驗的風(fēng)力發(fā)電機組的基潮

上，與功率性能試驗使用的氣象桿上的數(shù)據(jù)進行標(biāo)定。

風(fēng)速和風(fēng)向測量應(yīng)遵循7.3條中描述的方法。數(shù)據(jù)采集應(yīng)遵循7.4條數(shù)據(jù)的選擇應(yīng)按7.4條，數(shù)據(jù)

應(yīng)在最大為30°風(fēng)向扇區(qū)進行數(shù)據(jù)歸類。對每個風(fēng)向扇區(qū)，應(yīng)獲得最少24小時從5m/s到10m/s風(fēng)速

范圍的數(shù)據(jù)。

對于氣象桿，按參考的氣象桿測得的數(shù)據(jù)，對每個風(fēng)向扇區(qū)，風(fēng)力機位置測風(fēng)數(shù)據(jù)與測風(fēng)桿測風(fēng)

數(shù)據(jù)回歸來確定氣流畸變修正系數(shù)。

應(yīng)該從多次測量求出由于測量氣流畸變修正系數(shù)有關(guān)的誤差。誤差分析方法應(yīng)采用附錄C介紹的

方法。當(dāng)氣流畸變時，應(yīng)評估其誤差。但誤差如果低于6.2.3條款中的要求誤差可以不用說明。

GB/TXXXX-XXXX

附錄c

（規(guī)范性附錄）

測量誤差估算

這個附錄闡述了確定測量誤差的要求。為確定誤差采用bin方法作為理論基礎(chǔ)，附錄D中給出了一

個誤差的實例。

應(yīng)以估算測量得誤差補充修正測量功率曲線。誤差類型：A類由測量推算出來的，而B類可用其它

方法估算。在這兩種類型中，以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的誤差和由（有關(guān)設(shè)備）指示誤差來表達。

測量結(jié)果是功率曲線，用測量的和規(guī)格化的電功率值和風(fēng)速的bin