GB/T 46246-2025 风能发电系统 基于安装在测风塔、机舱和整流罩上的测风设备的风能资源测量

ICS27180

CCSF.11

中华人民共和国国家标准

GB/T46246—2025/IEC61400-50-12022

:

风能发电系统基于安装在测风塔机舱和

、

整流罩上的测风设备的风能资源测量

Windenergygenerationsystems—Windmeasurementforapplication

ofmeteoroloicalmastnacelleandsinnermountedinstruments

g,p

IEC61400-50-12022Windenerenerationsstems—Part50-1

(:,gygy:

Windmeasurement—Alicationofmeteoroloicalmastnacelle

ppg,

andsinnermountedinstrumentsIDT

p,)

2025-10-05发布2025-10-05实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T46246—2025/IEC61400-50-12022

:

目次

前言

…………………………Ⅲ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………2

符号和缩略语

4……………3

总则

5………………………8

杯式风速计和超声波风速计分级

6………………………8

杯式风速计和超声波风速计评估

7………………………10

风速计风洞校准规程

8……………………21

风速计现场比对

9…………………………28

测风塔设备安装

10………………………31

风速测量的不确定度

11…………………39

测试报告

12………………42

附录资料性风向传感器的风洞校准程序

A()…………44

附录资料性桁架式测风塔的气流畸变校正

B()………52

附录资料性机舱设备安装

C()…………54

附录资料性整流罩风速计

D()…………56

参考文献

……………………57

图杯式风速计的倾斜角响应VV作为入流角α的函数与余弦响应的比较

1(α/α=0)(),………………12

图风速时风洞对杯式风速计扭矩的测量扭矩QQ是转子的角速度ω的函数

28m/s[A-F()]…13

图在角速度ω范围内轴承摩擦转矩Q与温度之间的函数关系的例子

3(),(F)………14

图示例速率比λ与转子扭矩系数C的函数来自K等于和K等于

4-()(QA),low-5.5high

的阶跃响应

-6.5……………………16

图杯式风速计的分级偏差示例其中类上和下

51.69A()6.65B()……19

图杯式风速计的分级偏差示例其中上下

68.01C(),9.94D()…………20

图用作气流均匀性测试的体积的定义

7………………22

图用于顶部独立安装风速计的一座三角形桁架式测风塔上的参考风速计有效方向扇区的

8

示例

…………………30

图用于顶部独立安装风速计的一座管状测风塔上的参考风速计有效的方向扇区的示例

9………31

图顶部安装风速计以及安装要求示例

10………………32

图顶部并排安装主风速计和控制风速计以及风向标和其他设备安装在横杆上的方案

11…………33

图管状测风塔周围的等值风速点

12……………………34

Ⅰ

GB/T46246—2025/IEC61400-50-12022

:

图相对风速随距管状测风塔的距离R与测风塔直径d之比的函数

13(d)()…………35

图三角桁架测风塔

14……………………35

图推力系数C等于的三角桁架测风塔周围的局部等风速图

15(T)0.5………………36

图针对不同推力系数C中心相对风速与测风塔的距离R和到边宽为L的比值的

16(T),(d)m

关系

…………………36

图两种不同风向下三角桁架测风塔C周围气流畸变的仿真

17,(T=0.27)3DCFD………………38

图风洞中风向传感器风向标的校准设备的示例

A.1()………………45

图测风塔气流畸变的示例

B.1…………52

图气流畸变残差于风向的关系

B.2……………………53

图风速计在机舱顶部的安装

C.1………………………55

表等级和的影响参数范围平均值

1A、B、C、DS(10min)……………9

表杯式风速计的倾斜角度响应示例

2…………………17

表杯式风速计的摩擦系数示例

3………………………18

表与示例杯式风速计分级有关的其他数据

4…………18

表风速计校准不确定度评估示例

5……………………26

表针对各种桁架测风塔推力系数C的评估方法

6(T)…………………37

表风向传感器校准引起的不确定度贡献

A.1…………50

表风向传感器校准中的不确定度贡献及总体标准不确定度

A.2……50

Ⅱ

GB/T46246—2025/IEC61400-50-12022

:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件等同采用风能发电系统第部分风测量基于安装在测风塔

IEC61400-50-1:202《50-1:、

机舱和整流罩上的装置的应用

》。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动

:

为与现有标准协调将标准名称改为风能发电系统基于安装在测风塔机舱和整流罩上的

———,《、

测风设备的风能资源测量

》。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国机械工业联合会提出

。

本文件由全国风力发电标准化技术委员会归口

(SAC/TC50)。

本文件起草单位中国质量认证中心有限公司上海中认尚科新能源技术有限公司明阳智慧能源

:、、

集团股份公司上海电器科学研究所集团有限公司金风科技股份有限公司中国电力科学研究院有

、()、、

限公司上海电气风电集团股份有限公司北京鉴衡认证中心有限公司上海电力实业有限公司中国农

、、、、

业机械化科学研究院呼和浩特分院有限公司远景能源有限公司复旦大学南京牧镭激光科技股份有

、、、

限公司运达能源科技集团股份有限公司中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部中车山东风

、、、

电有限公司湖南兴蓝风电有限公司中船海装风电有限公司国华能源投资有限公司华锐风电科技

、、、、

集团股份有限公司江苏金风科技有限公司北京瑞科同创科技股份有限公司重庆大学湖南大学

()、、、、。

本文件主要起草人康巍袁瑛何中一石宇峰郑海峰聂峰付德义张黎明庞梦芝张智伟

:、、、、、、、、、、

乌云高娃张兆智朱志权刘知新余清清杨柳郭自涛肖富华王灿严伟明何荣光李翠萍宋军

、、、、、、、、、、、、、

李鹏张冰倩刘牛黄晟魏娟

、、、、。

Ⅲ

GB/T46246—2025/IEC61400-50-12022

:

风能发电系统基于安装在测风塔机舱和

、

整流罩上的测风设备的风能资源测量

1范围

描述了使用设备测量风速以及相关的参数如风向和湍流强度的方法和要求对

IEC61400-50(:)。

于由其他文件描述的风能和风力发电机组技术如资源评估和风力发电机组特性测试将这些测量值

(),

作为一些评估和测试程序的输入

。

本文件适用于安装在测风塔风力发电机组机舱或风力发电机组整流罩的测风设备这些设备安装

、,

位置处测风

。

本文件不包括远离安装设备如垂直廓线或面向前方的激光雷达地点的某些位置的测风遥感设

()

备本文件具体描述了

。:

杯式风速计和超声波风速计的分级参数以评估特定类型和型号的风速计在特定环境条件下

a),

的风速测量不确定度

;

杯式风速计和超声波风速计进行分级的程序和要求例如分级是某个特定型号和类型风速

b),,

计型式试验的一部分

;

风速计风洞校准的程序和要求

c);

检查在现场的一个风速计的校准的一致性及其一种附加的可选的方法即通过与另一风速

d),、,

计进行现场比对

;

在测风塔上安装风速计和其他仪器的要求

e);

风速测量不确定度的评估

f);

报告要求

g)。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

标准大气

ISO2533:1975(Standardatmoshere)

p

封闭管道中液体流量的测量用皮托静压管的速度面积法

ISO3966(Measurementoffluid

flowinclosedconduits—VelocityareamethodusingPitotstatictube)

测量的不确定度第部分测量中不确定度的表示指南

ISO/IECGuide98-3:20083:

[Uncertaintyofmeasurement—Part3:Guidetotheexpressionofuncertaintyinmeasurement(GUM:

1995)]

注测量不确定度评定和表示

:GB/T27418—2017(ISO/IECGuide98-3:2008,MOD)

风能发电系统第部分功率特性测试场地标定

IEC61400-12-3:202212-3:(Windenergygen-

erationsystems—Part12-3:Powerperformance—Measurementbasedsitecalibration)

注风能发电系统功率特性测试场地标定

:GB/T46245—2025(IEC61400-12-3:2022,IDT)

1

GB/T46246—2025/IEC61400-50-12022

:

风能发电系统第部分功率特性测试障碍物与地形评估

IEC61400-12-5:202212-5:(Wind

energygenerationsystems—Part12-5:Powerperformance—Assessmentofobstaclesandterrain)

注风能发电系统功率特性测试障碍物与地形评估

:GB/T46242—2025(IEC61400-12-5:2022,IDT)

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件

。

31

.

准确度accuracy

被测量物的测量值与真实值的接近程度

()。

32

.

数据组dataset

在连续时段内采集的数据集合

33

.

距离常数distantconstant

风速计的时间响应指标定义为风速计显示值达到输入风速实际值的时通过风速计的气流

。63%,

行程长度

。

34

.

气流畸变flowdistortion

由障碍物地形变化或其他风力发电机组引起的导致测量位置和风力发电机组位置上的风速差异

、,

的气流改变

。

35

.

轮毂高度hubheight

风力发电机组从地面到风力发电机组风轮扫掠面中心的高度

<>。

注垂直轴风力发电机组的轮毂高度定义为转子扫掠面质心到地面的高度

:。

36

.

测量周期measurementperiod

用例中收集具有统计意义的重要数据的时间段

。

注功率特性测试作为用例的一个示例

:。

37

.

测量扇区measurementsector

获取使用示例所需数据的风向扇区

。

注功率特性测试作为使用示例的一个示例

:。

38

.

障碍物obstacle

阻挡风流动产生气流畸变的固定物体

,。

注建筑物和树是作为障碍物的例子

:。

39

.

功率特性powerperformance

风力发电机组发电能力的度量

。

310

.

标准不确定度standarduncertainty

用标准偏差表示的测量结果不确定度

。

2

GB/T46246—2025/IEC61400-50-12022

:

311

.

测风设备windmeasurementequipment

测风塔安装的设备或遥感设备

。

312

.

风切变windshear

风速随高度的变化

。

313

.

风切变指数windshearexponent

α

风速随高度变化的幂指数

。

注此参数作为风切变大小的量度也可能有其他用途幂方程为公式

:,。(1):

α

zi

vz=vh×

i(H)…………(1)

式中

:

vh轮毂高度风速单位为米每秒

———,(m/s);

H轮毂高度单位为米

———,(m);

vz高度zi处的风速单位为米每秒

i———,(m/s);

α风切变指数

———。

4符号和缩略语

下列符号和缩略语适用于本文件

。

A风轮扫掠面积2

:[m]

B大气压

:[Pa]

B测量气压的平均

10min:10min[Pa]

C皮托管压头系数

h

:

CQA广义的气动扭矩系数

:

C推力系数

T:

c参数的偏微分灵敏度系数

:()

cBi第i个区间的气压灵敏度系数

,:W/Pa

cdi第i个区间的数据采集系统灵敏度系数

,:

c索引参数的灵敏度系数

index:

cki第i个区间的第k个分量的灵敏度系数

,:

cTi第i个区间的温度灵敏度系数

,:W/K

cVi第i个区间的风速灵敏度系数

,:Ws/m

cρi第i个区间的空气密度校正灵敏度系数3

,:Wm/kg

d测风塔直径

:m

e离心率

:

FV风速的瑞利累积概率分布函数

():

FαγαγU→超声波风速计的俯仰和偏航角响应

,(,,):

3

GB/T46246—2025/IEC61400-50-12022

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