GB/T 18709-2002 风电场风能资源测量方法

风电场风能资源测量方法GB/T18709-2002

目次

前言

范围

定义

测量位置

测量参数

测量仪器

测量设备安装

测量数据收集

测量数据整理

附录A（提示的附录）现场测量逐10min原始数据报告格式（示例）

附录B（提示的附录）现场测量逐小时原始数据与极大风速数据报告格式（示

例）

前言

为适应中国风电场开发建设的需要，规范风能资源测量方法，特

制定全国统一的《风电场风能资源测量方法》。

本标准中不涉及风能资源测量方法以外影响到风电场开发建设

的因素，诸如道路、交通、电网、地形等等。

本标准的附录A和附录B是提示的附录。

本标准由科学技术部、国家电力公司提出。

本标准由全国能源基础与管理标准化技术委员会新能源和可再生能源分技

术委员会归口。

本标准主要起草人：毛荷馨、侯俊娜、苑晓微、李峰、林延。

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中华人民共和国国家标准

风电场风能资源测量方法GB/T18709-2002

Methodlogyofwindenergyresource

measurementforwindfarm

1、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。

2、定义

本标准采用下列定义：

风场windsite

拟进行风能资源开发利用的场地、区域或范围。

风电场windfarm

由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。

测量位置measurementseat

在风场内进行风能资源测量时所选择的有代表性的具体位置。

测量参数measurementparameters

在风电场安装相关仪器，通过测量直接获取的风能资源评估所需要的参数。

风速windspeed

空间特定点的风速为该点周围气体微团的移动速度。

平均风速averagewindspeed

给定时间内瞬时风速的平均值，给定时间从几秒到数年不等。

极大风速extremewindspeed

瞬时风速的最大值。

轮毂高度hubheight

从地面到风轮扫掠面中心的高度。

3、测量位置

3.1测量位置的代表性

3.1.1所选测量位置的风况应基本代表该风场的风况。

3.1.2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；

3.1.3测量位置应选择在风场主风向的上风向位置。

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3.2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，可选择一处

安装测量设备；对于地形较为复杂的风场，应选择两处及以上安装测风设备。

4、测量参数

4.1风速

4.1.110min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。

4.1.2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。

4.1.3极大风速

每3s采样一次的风速的最大值，m/s。

4.2风向

4.2.1风向采集

与风速同步采集的该风速的风向。

4.2.2风向区域

所记录的风向都是某一风速在该区域的瞬间采样值。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。

4.3风速标准偏差

4.3.1以10min为时段，每秒采集和记录瞬时风速的标准偏差，m/s。

4.3.2自动计算和记录每10min的风速标准偏差。

4.4气温

4.4.1现场采集风场的环境温度，℃；

4.4.2每小时采样一次并记录；

4.4.3日平均温度应是每日逐小时连续采样数据的平均值。

4.5大气压

4.5.1现场采集风场的大气压，kPa；

4.5.2每小时采样一次并记录；

4.5.3日平均大气压应是每日逐小时连续采样数据的平均值。

5测量仪器

5.1测风仪

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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。

5.1.1风速传感器

测量范围：0m/s~60m/s；

误差范围：±0.5m/s（3m/s~30m/s范围内）；

工作环境气温：-40℃~+50℃；

响应特性距离常数：5m。

5.1.2风向传感器

测量范围：0°~360°；

精确度：2.5°；

工作环境温度：-40℃~-50℃；

5.1.3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。

5.2大气温度计

5.2.1测量范围：-40℃~+50℃；

5.2.2精确度：±1℃；

5.3大气压力计

5.3.1测量范围：60kPa~108kPa；

5.3.2精确度：±3%

6、测量设备安装

6.1测风塔

6.1.1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。

6.1.2基础

测风塔无论采用何种结构形式，在当地30年一遇风载时，都不应由于其基

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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。

6.1.3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，但至少有一处测风

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。

6.1.4防雷

测风塔顶部应有避雷装置，接地电阻不应大于4Ω。

6.1.5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。

6.2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。

6.2.1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，另一层可

选择10m的整数倍高度安装，数据采集器按6.2.3的规定安装。

风场安装两处及以上测风塔时，应有一套风速、风向传感器安装在10m

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。

6.2.2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两套风速、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。

6.2.3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

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确性。

6.3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。

6.4大气压力计

安装位置同6.3

7、测量数据收集

7.1数据连续性

现场测量应连续进行，不应少于1年。

7.2数据完整率

现场采集的测量数据完整率应在98%以上。

7.3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1h。

7.4采集数据时段间隔

采集数据的时间间隔最长不宜超过1个月。

7.5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。

8、测量数据整理

8.1原则

不得对现场采集的原始数据进行任何的删改或增减。

8.2及时性

对下载数据应及时进行复制和整理。

8.3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。

8.3.1数据合理范围

主要参数合理范围

平均风速0m/s≤小时平均风速＜40m/s

风向0°≤小时平均值＜360°

平均气压（海平面）94kPa≤小时平均值≤106kPa

8.3.2数据相关性

主要参数合理范围

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50m/30m高度小时平均风速差值＜2.0m/s

50m/10m高度小时平均风速差值＜4.0m/s

50m/30m高度风向差值＜22.5°

8.3.3数据变化趋势

主要参数合理范围

1h平均风速变化＜6m/s

1h平均气温变化＜5℃

3h平均气压变化＜1kPa

8.4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。

8.5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）；

每年为1月~12月（也可由实际测风起始月、日、时起记录）。

风速标准偏差

风速标准偏差以10min为基准进行计算与记录，其计算公式如下：

16002

(vV)（1）

i

600i1

式中：v—10min内每一秒的采样风速，m/s；

i

V—10min的平均风速，m/s。

8.7数据整理报告

现场测量逐10min原始数据报告格式（示例）见附录A。

现场测量逐小时原始数据与极大风速数据报告格式（示例）见附录B。

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附录A

（提示的附录）

现场测量逐10min原始数据报告格式（示例）

报告日期：1999年5月26日

风场名称XXX测风塔编号XX-02

风场地点