GB/T 46243-2025 风能发电系统 机舱式激光雷达在风能资源测量中的使用

ICS27180

CCSF.11

中华人民共和国国家标准

GB/T46243—2025/IEC61400-50-32022

:

风能发电系统机舱式激光雷达在风能

资源测量中的使用

Windenergygenerationsystems—Useofnacellemountedlidarsfor

windmeasurements

IEC61400-50-32022Windenerenerationsstems—

(:,gygy

Part50-3UseofnacellemountedlidarsforwindmeasurementsIDT

:,)

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/T46243—2025/IEC61400-50-32022

:

目次

前言

…………………………Ⅴ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

符号和缩略语

4……………6

概述

5………………………10

总则

5.1…………………10

测量方法概述

5.2………………………10

文件概述

5.3……………11

激光雷达要求

6……………11

功能要求

6.1……………11

文件要求

6.2……………11

机舱激光雷达中间值的校准和不确定度

7………………12

校准方法概述

7.1………………………12

光束轨迹几何形状验证

7.2/…………13

倾角仪校准

7.3…………………………14

测量距离的验证

7.4……………………14

视向速度校准

7.5………………………15

视向速度测量的不确定度

7.6…………21

校准结果

7.7……………25

校准报告要求

7.8………………………26

由于环境条件的变化引起的不确定度

8…………………27

概述

8.1…………………27

由于环境条件的变化引起的中间值不确定度

8.2……………………28

支持适当性的证据基础

8.3WFR……………………29

报告的要求

8.4…………………………29

重构风参数的不确定度

9…………………30

水平风速的不确定度

9.1………………30

通过风场重构算法传递的不确定度

9.2………………31

与风场重构算法相关的不确定性u

9.3ope,lidar…………32

由测量高度的变化而产生的不确定度u

9.4<ΔV>,measHeight……………32

由激光雷达测量不一致产生的不确定度

9.5…………32

合成不确定度

9.6………………………32

Ⅰ

GB/T46243—2025/IEC61400-50-32022

:

特定测量活动的准备

10…………………32

程序概述

10.1…………………………32

测量活动前的检查清单

10.2…………33

测量设置

10.3…………………………33

测量扇区

10.4…………………………34

测量程序

11………………37

概述

11.1………………37

风力发电机组运行

11.2………………37

有效测量扇区的一致性检查

11.3……………………38

数据采集

11.4…………………………39

数据筛选

11.5…………………………39

数据库

11.6……………40

算法的应用

11.7WFR…………………40

测量高度变化

11.8……………………40

激光雷达测量监测

11.9………………40

报告格式专门用于机舱激光雷达的相关图表

12———…………………41

通则

12.1………………41

特定测量活动的场地描述

12.2………………………41

机舱激光雷达信息

12.3………………41

风力发电机组信息

12.4………………41

数据库

12.5……………42

绘图

12.6………………42

不确定度

12.7…………………………42

附录资料性两光束激光雷达风场重构参数不确定计算示例

A()……43

示例概述

A.1…………………………43

风场重构算法传递的不确定度

A.2…………………43

激光雷达和算法的运行不确定度

A.3WFR…………45

测量高度变化的不确定度贡献

A.4…………………45

风速一致性检查

…………………

A.546

合成不确定度

A.6……………………46

附录资料性建议的俯仰角和横滚角测量方法

B()……………………47

附录资料性在机舱上安装激光雷达的建议

C()………49

激光雷达光学头在机舱上的定位

C.1…………………49

固定光束激光雷达的光学头俯仰角的预调

C.2………50

激光雷达的锚点

C.3……………………50

附录资料性评估机舱式激光雷达对机组性能的影响

D()……………52

总则

D.1…………………52

Ⅱ

GB/T46243—2025/IEC61400-50-32022

:

推荐的一致性检查方法

D.2……………52

参考文献

……………………58

图两光束之间的开角β示例

1…………14

图校准设置侧向示意图

2………………15

图感应和流入区域俯视示意图

3………………………16

图校准设置的示意图

4…………………18

图激光雷达对风向的响应和余弦拟合示例

5…………20

图使用过程的评估示例与θ

6RSSLOS:RSSproj……………………21

图水平风速不确定性传递的高阶过程

7………………31

图程序流程图

8…………………………33

图被测风力发电机组的上风向机舱激光雷达和邻近风力发电机组尾流的俯视示意图

9…………34

图受邻近运行风力发电机组及显著障碍物尾流影响而排除的扇区

10………………35

图邻近机组的尾流和显著障碍物的扇区排除示例

11…………………36

图扇区内全方向区间划分示例

12………………………37

图两光束激光雷达相对风向和机组偏航角度见参考文献

13([7])…………………38

图两光束激光雷达光束视向湍流强度和机组偏航角度

14……………39

图相对于参考位置灰色的两个俯仰和横滚的激光雷达光束红色

B.1()()…………47

图相对于水平面对称的两个光束之间的张角γ及其在激光雷达的垂直对称

B.2()

平面上的投影γ

(v)…………………………48

图两光束激光雷达的正确左和错误右位置示例图

C.1()()…………49

图四光束激光雷达的正确左和错误右位置示例图

C.2()()…………49

图俯仰角向下预调以在轮毂高度测量的激光雷达光学头示意图以两光束激光雷达为例

C.3()…50

图邻近机组对比报告示例

D.1…………54

图两个相邻风力发电机组之间的功率比示例

D.2……………………55

图一般流程概述

D.3……………………55

图分区间的函数示例激光雷达没有显著影响两个机舱风向传感器报告的信号

D.4ΔDirNac:……57

表校准不确定度分量汇总

……………

125

表校准表格示例

2………………………25

表校准表格示例nNN为待校准的视向方向的总数

3(=1…;)………26

表不同光束之间的不确定度分量及其相关性示例

A.1………………44

Ⅲ

GB/T46243—2025/IEC61400-50-32022

:

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机舱式激光雷达在风能资源

IEC61400-50-3:2022《50-3:

测量中的使用

》。

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机舱式激光雷达在风能资源测量中的

———,《

使用

》;

纳入了的技术勘误内容并在相应条款的外侧空白位置用

———IEC61400-50-3:2022/COR1:2023,

垂直双线进行了标示

(||);

增加了公式公式和公式中VVτ和ρ的尖括号

———(A.1)、(A.2)(A.6)“L”“R”“”“”;

将第部分符号和缩略语中的δ修改为ε

———4vv。

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)。

本文件起草单位浙江金风科技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

:、、

有限公司明阳智慧能源集团股份公司运达能源科技集团股份有限公司远景能源有限公司北京鉴衡

、、、、

认证中心有限公司江苏金风科技有限公司中国质量认证中心有限公司中车株洲电力机车研究所有

、、、

限公司风电事业部南京牧镭激光科技股份有限公司中车山东风电有限公司中船海装风电有限公司

、、、、

上海中认尚科新能源技术有限公司国家电投集团云南国际电力投资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珠海光恒科技有限公司中国华能集团清洁能

、、、

源技术研究院有限公司大唐可再生能源试验研究院有限公司龙源电力集团股份有限公司湖南兴蓝

、、、

风电有限公司金风科技股份有限公司成都阜特科技股份有限公司东方电气风电股份有限公司中国

、、、、

船级社质量认证有限公司凯宸能源科技天津有限公司

、()。

本文件主要起草人刘磊翟恩地付德义张黎明余高阳王瑞良张兆智魏茹董琦袁瑛陈亚楠

:、、、、、、、、、、、

刘知新关中杰郭涛何中一朱琳张智伟乌云高娃赵德平叶昭良高伟朱耀春肖富华姚世刚

、、、、、、、、、、、、、

甘旭超聂峰迟冰张浩王成贤苗强张冰倩王菲菲苏洪军黄树根王树军郑旭孟

、、、、、、、、、、、。

Ⅴ

GB/T46243—2025/IEC61400-50-32022

:

风能发电系统机舱式激光雷达在风能

资源测量中的使用

1范围

本文件的目的是描述流程和方法以确保使用机舱式测风激光雷达进行风能资源测量得以一致地

,、

基于最佳实践地执行和报告本文件未规定风能资源测量的目的或使用示例但是预计风能资源测

。。,

量将用于某种形式的风能测试或资源评估

。

本文件的范围仅限于前视机舱式测风激光雷达即测量体积位于风力发电机组风轮的上游

()。

本文件旨在适用于任何类型和品牌的机舱式测风激光雷达本文件中提供的方法和要求与其型号

。

和类型以及测量原理无关宜允许应用于新型机舱式激光雷达

,。

本文件旨在描述使用机舱式测风激光雷达的风能资源测量使其质量足以用于功率特性测试使用

,

示例根据本文件的使用者宜考虑其他的使用示例可能有其他特定要求

(GB/T18451.2—2025)。。

本文件仅提供的附录中定义的平坦地形和海上测量指南由于编写本文

GB/T18451.2—2025B。

件时经验有限本文件不适用于复杂地形的应用

,。

本文件不涉及对诱导区或阻塞效应的修正如果使用示例有需求用户可自行负责对阻塞效应进

。,

行修正或不确定度评估

。

本文件的目的是为风能资源测量提供指导健康安全环境要求很重要例如激光的操

。(HSE)(

作但本文件未涉及这些内容

),。

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