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海上风电

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风电场风能资源测量方法

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  如何测量风电场风能资源

  测量范围

  本标准规定了风电场进行风能资源测量的方法,包括测量位置、测量参数、测量仪器及其安装、测量风场数据采集。

  本标准适用于拟开发和建设的风电场风能资源的测量。

  测量位置

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  测量位置的代表性

  所选测量位置的风况应基本代表该风场的风况;测量位置附近应无高大建筑物、树木等障碍物,与单个障碍物距离应大于障碍物高度的3倍,与成排障碍物距离应保持在障碍物最大高度的10倍以上;测量位置应选择在风场主风向的上风向位置。

  测量位置数量

  测量位置数量依风场地形复杂程度而定:对于地形较为平坦的风场,可选择--处安装测量设备;对于地形较为复杂的风场,应选择二处及以上安装测风设备。

  测量参数

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  风速

  10min平均风速,每秒采样一次,自动计算和记录每10min的平均风速,m/s。

  小时平均风速,通过10min平均风速值获取每小时的平均风速,m/s。

  极大风速,每3s采样一次的风速的最大值,m/s。

  风向

  风向采样,与风速同步采集的该风速的风向。

  风向区域

  所记录的风向都是某一风速在该区域的瞬时采样值。风向区域分为16等分时,每个扇形区域含22.5°;也可以采用多少度来表示风向。

  风速标准偏差

  以10min为时段,每秒采集和记录瞬时风速的标准偏差,m/s;.

  自动计算和记录每10min的风速标准偏差……

  气温

  现场采集风场的环境温度,C。

  每小时采样一次并记录。

  日平均温度应是每日逐小时连续采样数据的平均值。

  大气压。

  现场采集风场的大气压,kPa。

  每小时采样一次并记录。

  日平均大气压应是每日逐小时连续采样数据的平均值。

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  测量仪器

  测风仪

  测风仪在现场安装前应经法定计量部门]检验合格,在有效期内使用。

  风速传感器

  测量范围:0 m/s~60 m/s。

  误差范围:士0.5 m/s(3 m/s~30 m/s)。

  工作环境气温:一40C~50C。

  响应特性距离常数:5 m。

  风向传感器

  测量范围:0°~ 360°。

  精确度:士2. 5°。

  工作环境温度:- 40"C~50C。

  数据采集器

  应具有本标准规定的测量参数的采集、计算和记录的功能。

  应能在现场可直接从外部观察到采集的数据。

  应具有在现场或室内下载数据的功能。

  应能完整 地保存不低于3个月采集的数据量。

  应能在 现场工作环境温度下可靠运行。

  大气温度计

  测量范围:一40C~50C;

  精确度:土1C;

  大气压力计

  测量范围:60~ 108 kPa; .

  精确度:士3%。

  测量设备安装

  测风塔

  结构

  测风塔结构可选择桁架型或立杆拉线型等不同形式,并应便于其上安装的测风仪器的维修在沿海地区,结构能承受当地30年一遇的最大风载的冲击,表面应防盐雾腐蚀。

  基础测风塔无论采用何种结构形式,在当地30年-.遇风载时,都不应由于其基础(包括地脚螺栓、地锚、拉线等)承载能力不足而造成测风塔整体倾斜或倒塌。

  数量与高度。

  风场在一处安装测风塔时,其高度不应低于拟安装的风力发电机组的轮毂中心高度。

  风场多处安装测风塔时,其高度可按10m的整数倍选择,但至少有--处测风塔的高度不应低于拟安装的风力发电机组的轮毂中心高度。

  防雷

  测风塔顶部应有避雷装置,接地电阻不应大于4Ω。

  安全标志

  测风塔应悬挂有“请勿攀登”的明显安全标志。

  测风塔位于航线下方时,应根据航空部门的要求决定是否安装航空信号灯。在有牲畜出没的地方,应设防护围栏。

  测风仪

  测风仪包括风速传感器、风向传感器和数据采集器三部分。

  数量

  只在一处安装测风塔时,测风塔上应安装三层风速、风向传感器,其中两层应选择在10m高度和拟安装的风力发电机组的轮毂中心高度处,另-.层可选择10m的整数倍高度安装,数据采集器按规定安装。

  风场安装二处及以上测风塔时,应有一套风速、风向传感器安装在10 m高度处,另一套风速、风向传感器应固定在拟安装的风力发电机组的轮毂中心高度处,其余的风速、风向传感器可固定在测风塔10m的整数倍高度处。

  风速、风向传感器安装

  风速、风向传感器应固定在桁架式结构测风塔直径的3倍以上、圆管型结构测风塔直径的6倍以上:的牢固横梁处,迎主风向安装(横梁与主风向成90°),并进行水平校正。

  应有一处迎主风向对称安装二套风速、风向传感器。

  风向标应根据当地磁偏角修正,按实际“北”定向安装。

  数据采集器。

  野外安装数据采集器时,安装盒应固定在测风塔上离地1.5m处,也可安装在现场的临时建筑物内。

  安装盒应防水、防冻、防腐和防沙尘。

  数据采集器安装在远离测风现场的建筑物内时,应保证传输数据的准确性。

  大气温度计

  温度计可随测风塔安装,也可安装在距测风塔中心30m以内、离地高度1.2m的百页箱内。

  大气压力计

  测量 数据收集

  数据连续性

  现场测量应连续进行,不应少于一年。

  数据完整率

  现场采集的测量数据完整率应在98%以上。

  数据下载

  采集测量数据可采用遥控、现场或室内下载的方法。数据采集器的芯片或存储器脱离现场不得超过1 h。

  采集数据时段间隔

  采集数据的时间间隔最长不宜超过-一个月……数据保存方式

  下载的测量数据应作为原始资料正本保存,用复制件进行数据整理。

  测量数据整理

  原则

  不得对现场采集的原始数据进行任何的删改或增减。

  及时性

  对下载数据应及时进行复制和整理。

  数据初判

  应对原始数据进行初判,看其是否在合理的范围内。

  数据合理范围

  数据合理范围

  主要参数

  合理范围

  平均风速:0 m/s≤小时平均风速<40 m/s

  风向:0°≤小时平均值《360°

  平均气压(海平面):94 kPa≤小时平均值≤106 kPa数据相关性

  数据相关性

  主要参数

  合理相关性:

  50m/30m高度小时平均风速差值<2.0 m/s

  50m/10m高度小时平均风速差值<4.0 m/s

  50m/30m高度风向差值<22. 5°

  数据变化趋势

  数据变化趋势

  主要参数

  合理变化趋势

  1h平均风速变化<6 m/s

  1h平均气温变化< <5C

  3 h平均气压变化<1 kPa

  数据缺漏和失真

  在数据整理过程中,发现数据缺漏和失真时,应立即与现场测风人员联系,认真检查测风设备,及时进行设备检修或更换;对缺漏和失真数据应说明原因。

  数据时序

  整理数据时序依:

  每日0时~23时;

  每月1日~28日或(29、30、31 日);

  年为1月~12月(也可由实际测风起始月、日、时起记录)。

  

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