GB/T 18451.2-2021風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測(cè)試

ICS27180

F11.

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T184512—2021/IEC61400-12-12017

.代替:

GB/T18451.2—2012

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測(cè)試

Windturbines—Powerperformancemeasurementsofelectricityproducing

(IEC61400-12-1:2017,Windenergygenerationsystems—Part12-1:Power

performancemeasurementsofelectricityproducingwindturbines,IDT)

2021-08-20發(fā)布2022-03-01實(shí)施

國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

GB/T184512—2021/IEC61400-12-12017

.:

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅴ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術(shù)語(yǔ)和定義

3………………2

符號(hào)和單位

4………………4

功率特性方法概述

5………………………8

功率特性測(cè)試的前期準(zhǔn)備

6………………10

概述

6.1…………………10

風(fēng)電發(fā)電機(jī)組與電氣連接

6.2…………10

測(cè)試場(chǎng)地

6.3……………10

測(cè)試設(shè)備

7…………………12

電功率

7.1………………12

風(fēng)速

7.2…………………13

風(fēng)向

7.3…………………16

空氣密度

7.4……………17

風(fēng)輪轉(zhuǎn)速和槳距角

7.5…………………17

葉片狀況

7.6……………17

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)

7.7……………17

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

7.8………………………17

測(cè)量程序

8…………………17

概述

8.1…………………17

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行

8.2…………………18

數(shù)據(jù)采集

8.3……………18

數(shù)據(jù)篩選

8.4……………18

數(shù)據(jù)庫(kù)

8.5………………18

導(dǎo)出結(jié)果

9…………………19

數(shù)據(jù)規(guī)格化

9.1…………………………19

測(cè)試功率曲線的確定

9.2………………23

年發(fā)電量

9.3(AEP)……………………23

功率系數(shù)

9.4……………24

報(bào)告格式

10………………25

附錄規(guī)范性附錄測(cè)試場(chǎng)地風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和障礙物影響評(píng)估

A()……32

附錄規(guī)范性附錄測(cè)試場(chǎng)地地形評(píng)估

B()………………36

附錄規(guī)范性附錄場(chǎng)地標(biāo)定程序

C()……………………38

Ⅰ

GB/T184512—2021/IEC61400-12-12017

.:

附錄規(guī)范性附錄測(cè)量不確定度評(píng)定

D()………………62

附錄資料性附錄區(qū)間法確定測(cè)量不確定度的理論基礎(chǔ)

E()…………65

附錄規(guī)范性附錄風(fēng)速計(jì)風(fēng)洞校準(zhǔn)規(guī)程

F()…………111

附錄規(guī)范性附錄測(cè)風(fēng)塔設(shè)備安裝

G()………………119

附錄規(guī)范性附錄小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率特性測(cè)試

H()…………127

附錄規(guī)范性附錄杯式風(fēng)速計(jì)和聲波風(fēng)速計(jì)分級(jí)

I()…………………132

附錄規(guī)范性附錄杯式風(fēng)速計(jì)和聲波風(fēng)速計(jì)評(píng)估

J()…………………135

附錄規(guī)范性附錄風(fēng)速計(jì)現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)

K()………………146

附錄規(guī)范性附錄遙感技術(shù)的應(yīng)用

L()………………149

附錄資料性附錄基于湍流強(qiáng)度的功率曲線數(shù)據(jù)規(guī)格化

M()………171

附錄資料性附錄風(fēng)向傳感器的風(fēng)洞校準(zhǔn)程序

N()…………………179

附錄資料性附錄寒冷氣候下的功率特性測(cè)試

O()…………………187

附錄資料性附錄風(fēng)切變規(guī)格化程序

P()……………189

附錄資料性附錄考慮風(fēng)轉(zhuǎn)向的風(fēng)輪等效風(fēng)速定義

Q()……………190

附錄資料性附錄多風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試不確定度的考慮

R()………192

附錄資料性附錄桁架測(cè)風(fēng)塔的桅桿氣流畸變校正

S()……………196

參考文獻(xiàn)

……………………198

Ⅱ

GB/T184512—2021/IEC61400-12-12017

.:

前言

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組分為兩個(gè)部分

GB/T18451《》:

第部分設(shè)計(jì)要求

———1:;

第部分功率特性測(cè)試

———2:。

本部分為的第部分

GB/T184512。

本部分按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本部分代替風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測(cè)試與相比

GB/T18451.2—2012《》,GB/T18451.2—2012

主要技術(shù)變化如下

:

增加了對(duì)于使用遙感設(shè)備測(cè)風(fēng)的規(guī)定見(jiàn)第章附錄

———(5、7.2、L);

增加了對(duì)風(fēng)切變測(cè)量的規(guī)定見(jiàn)第章附錄

———(5、7.2.8、P);

增加了對(duì)臨時(shí)障礙物評(píng)估的規(guī)定見(jiàn)附錄

———(A);

增加了對(duì)場(chǎng)地評(píng)估方法的描述見(jiàn)附錄

———(B);

增加了對(duì)風(fēng)輪等效風(fēng)速的定義見(jiàn)附錄

———(3.23、7.2.6、9.1.3、Q);

增加了場(chǎng)地標(biāo)定計(jì)算中對(duì)地形分類的規(guī)定見(jiàn)附錄

———(C);

增加了寒冷氣候下功率曲線測(cè)試的說(shuō)明見(jiàn)附錄

———(O);

增加了對(duì)風(fēng)切變規(guī)格化和湍流強(qiáng)度規(guī)格化功率曲線的規(guī)定見(jiàn)附錄附錄

———(M、P);

修改了附錄風(fēng)杯式風(fēng)速計(jì)的校準(zhǔn)程序改變?yōu)轱L(fēng)速計(jì)風(fēng)洞校準(zhǔn)規(guī)程增加了聲波風(fēng)速計(jì)

———F“”,“”,

校準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容見(jiàn)附錄年版的附錄

(F,2012F);

修改了附錄風(fēng)速計(jì)分級(jí)改變?yōu)楸斤L(fēng)速計(jì)和聲波風(fēng)速計(jì)分級(jí)增加了聲波風(fēng)速計(jì)分級(jí)

———I“”,“”,

的相關(guān)內(nèi)容見(jiàn)附錄年版的附錄

(I,2012I);

修改了附錄風(fēng)杯式風(fēng)速計(jì)評(píng)估改變?yōu)楸斤L(fēng)速計(jì)和聲波風(fēng)速計(jì)評(píng)估增加了聲波風(fēng)速

———J“”,“”,

計(jì)評(píng)估的相關(guān)內(nèi)容見(jiàn)附錄年版的附錄

(J,2012J);

增加了附錄遙感技術(shù)的應(yīng)用見(jiàn)附錄

———L“”(L);

增加了個(gè)資料性附錄包括附錄基于湍流強(qiáng)度的功率曲線數(shù)據(jù)規(guī)格化附錄風(fēng)向傳

———7,M“”、N“

感器的風(fēng)洞校準(zhǔn)程序附錄寒冷氣候下的功率特性測(cè)試附錄風(fēng)切變規(guī)格化程序附

”、O“”、P“”、

錄考慮風(fēng)轉(zhuǎn)向的風(fēng)輪等效風(fēng)速定義附錄多風(fēng)力發(fā)電機(jī)組測(cè)試不確定度的考慮附錄

Q“”、R“”、

桁架測(cè)風(fēng)塔的桅桿氣流畸變校正見(jiàn)附錄附錄附錄附錄附錄附錄附

S“”(M、N、O、P、Q、R、

錄

S)。

本部分使用翻譯法等同采用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組第部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

IEC61400-12-1:2017《12-1:

功率特性測(cè)試

》。

與本部分中規(guī)范性引用的國(guó)際文件有一致性對(duì)應(yīng)關(guān)系的我國(guó)文件如下

:

互感器第部分通用技術(shù)要求

———GB/T20840.1—20101:(IEC61869-1:2007,MOD)

互感器第部分電流互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求

———GB/T20840.2—20142:(IEC61869-2:2012,

MOD)

互感器第部分電磁式電壓互感器的補(bǔ)充技術(shù)要求

———GB/T20840.3—20133:(IEC61869-3:

2011,MOD)

檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求

———GB/T27025—2019(ISO/IEC17025:2017,IDT)

為了便于使用本部分做了下列編輯性修改

,:

修改了標(biāo)準(zhǔn)名稱

———;

Ⅲ

GB/T184512—2021/IEC61400-12-12017

.:

原文中和統(tǒng)一譯為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

———“windturbine”“turbine”“”;

將指南改為指南

———“ISO/IEC98:2008”“ISO/IEC98-3:2008”。

本部分由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出

。

本部分由全國(guó)風(fēng)力機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口

(SAC/TC50)。

本部分起草單位中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司東方電氣風(fēng)電有限公司中國(guó)船舶重工集團(tuán)海裝

:、、

風(fēng)電股份有限公司西門(mén)子歌美颯可再生能源科技中國(guó)有限公司浙江運(yùn)達(dá)風(fēng)電股份有限公司上海

、()、、

電氣風(fēng)電集團(tuán)股份有限公司中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心山東中車風(fēng)電有限公司北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限

、、、

公司明陽(yáng)智慧能源集團(tuán)股份公司維斯塔斯技術(shù)研發(fā)北京有限公司華潤(rùn)電力技術(shù)研究院有限公司

、、()、、

國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司風(fēng)電事業(yè)部廣東省風(fēng)力發(fā)電有限公

、、

司中電投電力工程有限公司華銳風(fēng)電科技集團(tuán)股份有限公司云南省能源研究院有限公司

、、()、。

本部分主要起草人秦世耀薛揚(yáng)鄭大周馬曉晶劉靜付德義袁凌王瑞明劉東海余清清

:、、、、、、、、、、

朱志權(quán)趙磊李躍傅新鴻黃樹(shù)根許國(guó)東張黎明楊天時(shí)王瀟賈海坤李鋼強(qiáng)趙韻余維王安慶

、、、、、、、、、、、、、、

鄧屹朱琳李慧新石宇峰李力森龔利策聶峰趙娜劉云濤盧仁寶張淇宣陳文武

、、、、、、、、、、、。

本部分所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為

:

———GB/T18451.2—2012。

Ⅳ

GB/T184512—2021/IEC61400-12-12017

.:

引言

本部分的目的是提供一種統(tǒng)一的方法以保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測(cè)試和分析的一致性準(zhǔn)確性

,、

和可重復(fù)性本部分將適用于

。:

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造商努力使產(chǎn)品滿足定義明確的功率特性要求和或可能的聲明系統(tǒng)

———,/;

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組購(gòu)買(mǎi)者能明確功率特性要求

———,;

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)營(yíng)商可以證實(shí)新的或維修好的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組滿足所陳述的或所要求的功率

———,

特性的技術(shù)條件

;

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組規(guī)劃者和監(jiān)管者能夠準(zhǔn)確公正地評(píng)價(jià)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率特性使新的或更改

———,,

后的裝置符合其規(guī)范或許可準(zhǔn)則

。

本部分在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測(cè)試的測(cè)量分析和報(bào)告編寫(xiě)方面提供指導(dǎo)它將使從事風(fēng)力發(fā)

、。

電機(jī)組制造安裝計(jì)劃運(yùn)營(yíng)和管理的機(jī)構(gòu)受益本部分推薦的測(cè)試和分析技術(shù)適用于上述各方以保

、、、。,

證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性上的一致性以及技術(shù)交流的準(zhǔn)確性希望本部

。

分給出的測(cè)量和報(bào)告編寫(xiě)程序能得到可以被他人重復(fù)的準(zhǔn)確結(jié)果同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)使用者需認(rèn)識(shí)到由風(fēng)剪

。,

切和湍流的較大變化所引起的差別在功率特性測(cè)試合同簽署前標(biāo)準(zhǔn)使用者需考慮這些差別和與測(cè)

。,

試目的相關(guān)的數(shù)據(jù)選擇判據(jù)的影響

。

功率特性測(cè)試的關(guān)鍵因素之一是風(fēng)速測(cè)量本部分規(guī)定使用杯式風(fēng)速計(jì)聲波風(fēng)速計(jì)或遙感設(shè)備

。、

結(jié)合風(fēng)速計(jì)的方式來(lái)測(cè)量風(fēng)速即使采用恰當(dāng)?shù)某绦蜻M(jìn)行了校準(zhǔn)驗(yàn)證和分級(jí)這些設(shè)備固有的原理仍

。、,

會(huì)導(dǎo)致它們的測(cè)量結(jié)果存在潛在差異這些設(shè)備具有魯棒性并且被認(rèn)為適用于功率特性測(cè)試部分設(shè)

。,

備限制在特定的地形類別才能使用

。

需要認(rèn)識(shí)到隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的增大在單一高度進(jìn)行風(fēng)速測(cè)量越來(lái)越不能精確表現(xiàn)整個(gè)風(fēng)輪范

,,

圍內(nèi)的風(fēng)速情況本部分介紹了一種對(duì)于風(fēng)速的附加定義相較此前風(fēng)速定義為只在輪轂高度進(jìn)行測(cè)

,。

量新的補(bǔ)充定義稱為風(fēng)輪等效風(fēng)速是對(duì)數(shù)個(gè)不同高度上同時(shí)測(cè)量風(fēng)速的算數(shù)組合從下部

,(REWS),,

葉尖到上部葉尖覆蓋整個(gè)風(fēng)輪范圍使用輪轂高度風(fēng)速和風(fēng)輪等效風(fēng)速定義的功率曲線并不相同因

,。,

此輪轂高度風(fēng)速對(duì)應(yīng)的功率曲線作為對(duì)照和風(fēng)輪等效風(fēng)速對(duì)應(yīng)的功率曲線一起在結(jié)果中體現(xiàn)作為

,。

上述不同風(fēng)速定義得到的結(jié)果年發(fā)電量同樣來(lái)源于組合測(cè)量功率曲線其中風(fēng)速分布的定義

,(AEP),

和功率曲線完全相同

。

附錄和附錄給出了對(duì)杯式風(fēng)速計(jì)和超聲波風(fēng)速計(jì)進(jìn)行分級(jí)的程序附錄給出了對(duì)遙感設(shè)備

IJ。L

進(jìn)行分級(jí)的程序在風(fēng)速測(cè)量中需特別注意測(cè)風(fēng)設(shè)備的選擇因?yàn)椴煌x擇可能會(huì)給測(cè)試結(jié)果帶來(lái)

。,

影響

。

Ⅴ

GB/T184512—2021/IEC61400-12-12017

.:

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性測(cè)試

1范圍

的本部分規(guī)定了單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性的測(cè)試方法適用于所有類型和大小的

GB/T18451,

并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組此外本部分描述了并網(wǎng)及與蓄電池組相連的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

。,(IEC61400-2

中定義的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率特性測(cè)試方法測(cè)試方法可以用來(lái)評(píng)估特定地理位置的特定風(fēng)力發(fā)電

)。

機(jī)組的性能同樣當(dāng)考慮特定場(chǎng)地條件和數(shù)據(jù)篩選的影響時(shí)本方法可以用來(lái)對(duì)不同類型或不同設(shè)置

。,,

的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行通用對(duì)比

。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率特性由測(cè)量功率曲線和年發(fā)電量決定測(cè)量功率曲線定義為風(fēng)速和風(fēng)

(AEP)。

力發(fā)電機(jī)組輸出功率之間的關(guān)系由一定時(shí)間段內(nèi)同步采集的氣象參數(shù)包括風(fēng)速和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組信

,()

號(hào)包括輸出功率確定該時(shí)間段要足夠長(zhǎng)使得在一定的風(fēng)速范圍和大氣條件變化的情況下能夠建

(),,,

立統(tǒng)計(jì)意義上的數(shù)據(jù)庫(kù)是利用測(cè)量功率曲線和參考風(fēng)速的頻率分布計(jì)算而得且假定風(fēng)力發(fā)電

。AEP,

機(jī)組的可利用率為

100%。

本部分規(guī)定的測(cè)量方法要求對(duì)測(cè)量功率曲線和年發(fā)電量的不確定度來(lái)源及其合成影響進(jìn)行評(píng)估

。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本文