风电场风能资源评估方法.doc

1、1电力技术标准汇编 水电水利与新能源部分 第 13 册12GB/T 18710-2002风电场风能资源评估方法2目 次前言1 范围2 引用标准3 定义4 测风数据要求5 测风数据处理6 风能资源评估的参考判据附录 A（提示的附录）数据订正的方法附录 B（标准的附录）风况参数的计算方法附录 C（提示的附录）订正后的风况数据报告格式（示例）附录 D（提示的附录）风况图格式（示例）3前 言本标准是在总结我国风电场项目选址过程中评估风能资源的经验基础上，参考力争国外有关标准和规范编制的。主要有美国风能协会标准 AWEA8.21993推荐的风能转换系统选址方法（RECOMMENDED PRACTICE

2、FOR THE SITING OF WIND ENERGY CONVERSION SYSTEMS） ，以及美国国家可再生能源实验室规范 NREL/SR-440-22223风能资源评估手册（WIND RESOURCE ASSESSMENT HANDBOOK） 。本标准的附录 B 是标准的附录，附录 A、附录 C 和附录 D 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。本标准由中国水利水电建设工程咨询公司负责起草。本标准主要起草人：施鹏飞、朱瑞兆、娄慧英、易跃春、刘文峰、谢宏文。4中华人民共和国国家标准风电场风能

3、资源评估方法 GB/T18710-2002Methodlogy of wind energy resourceassessment for wind farm1 范围本标准规定了评估风能资源应收集的气象数据、测风数据的处理及主要参数的计算方法、风功率密度的分级、评估风能资源的参考判据、风能资源评估报告的内容和格式。本标准适用于风电场风能资源评估。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 18709-2002 风电场风能资源测量方法3 定义本标准采用下

4、列定义。31 风场 wind site拟进行风能资源开发利用的场地、区域或范围。532 风电场 wind farm由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。33 风功率密度 wind power density与风向垂直的单位面积中风所具有的功率。34 风能密度 wind energy density在设定时段与风向垂直的单位面积中风所具有的能量。35 风速 wind speed空间特定点的风速为该点周围气体微团的移动速度。36 平均风速 average wind speed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。37 最大风速 maximum wind speed10min

5、 平均风速的最大值。38 极大风速 extreme wind speed瞬时风速的最大值。39 风速分布 wind speed distribution用于描述连续时限内风速概率分布的分布函数。310 威布尔分布 Weibull distribution经常用于风速的概率分布函数，分布函数取决于两个参数，控制分布宽度的形状参数和控制平均风速分布的尺度参数。311 瑞利分布 Rayleigh distribution经常用于风速的概率分布函数，分布函数取决于一个调节参数，即控制平均风速分布的尺度参数。6注：瑞利分布是形状参数等于 2 的威布尔分布。312 日变化 diurnal variatio

6、n以日为基数发生的变化。月或年的风速（或风功率密度）日变化是求出一个月或一年内，每日同一钟点风速的月平均值或年平均值，得到 0 点到 23 点的风速（或风功率密度）变化。313 年变化 annual variation以年为基数发生的变化。风速（或风功率密度）年变化是从 1月到 12 月的月平均风速（或风功率密度）变化。314 年际变化 interannual variation以 30 年为基数发生的变化。风速年际变化是从第 1 年到第 30年的年平均风速变化。315 风切变 wind shear风速在垂直于风向平面内的变化。316 风切变幂律 power law for wind shea

7、r表示风速随离地面高度以幂定律关系变化的数学式。317 风切变指数 wind shear exponent通常用于描述风速剖面线形状的幂定律指数。318 湍流强度 turbulence intensity风速的标准偏差与平均风速的比率。用同一组测量数据和规定的周期进行计算。319 轮毂高度 hub height从地面到风轮扫掠面中心的高度。74 测风数据要求41 风场附近气象站、海洋站等长期测站的测风数据411 在收集长期测站的测风数据时应对站址现状和过去的变化情况进行考察，包括观测记录数据的测风仪型号、安装高度和周围障碍物情况（如树木和建筑物的高度，与测风杆的距离等） ，以及建站以来站址、测

8、风仪器及安装位置、周围环境变动的时间和情况等。注：气象部门海洋站保存有规范的测风记录，标准观测高度距离地面10m。1970 年以后主要采用 EL 自记风速仪，以正点前 10min 测量的风速平均值代表这一个小时的平均风速。年平均风速是全年逐小时风速的平均值。412 应收集长期测站以下数据：a）有代表性的连续 30 年的逐年平均风速和各月平均风速。注：应分析由于气象站的各种变化，对风速记录数据的影响。b）与风场测站同期的逐小时风速和风向数据。c）累年平均气温和气压数据。d）建站以来记录到的最大风速、极大风速及其发生的时间和风向、极端气温、每年出现雷暴日数、积冰日数、冻土深度、积雪深度和侵蚀条件（

9、沙尘、盐雾）等。注：本标准中逐小时风速、风向、温度和气压数据分别是每个小时的平均风速、出现频率最大的风向、平均温度和平均气压。42 风场测风数据8应按照 GB/T 18709-2002 年的规定进行测风，获取风场的风速、风向、气温、气压和标准偏差的实测时间序列数据，极大风速及其风向。5 测风数据处理51 总则测风数据处理包括对数据的验证、订正，并计算评估风能资源所需要的参数。52 数据验证521 目的数据验证是检查风场测风获得的原始数据，对其完整性和合理性进行判断，检验出不合理的数据和缺测的数据，经过处理，整理出至少连续一年完整的风场逐小时测风数据。522 数据检验5221 完整性检验a）数量

10、：数据数量应等于预期记录的数据数量。b）时间顺序：数据的时间顺序应符合预期的开始、结束时间、中间应连续。5222 合理性检验a）范围检验，主要参数的合理范围参考值见表 1。9表 1 主要参数的合理范围参考值主要参数 合理范围平均风速 0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106kPab）相关性检验，主要参数的合理相关性参考值见表 2。表 2 主要参数的合理相关性参考值主要参数 合理范围50m/30m 高度小时平均风速差值 2.0m/s50m/10m 高度小时平均风速差值 4.0m/s50m/30m 高度风向差值 22.5c）趋势检验，主要参数的

11、合理变化趋势参考值见表 3。表 3 主要参数的合理变化趋势参考值主要参数 合理变化趋势1h 平均风速变化 6m/s1h 平均温度变化 53h 平均气压变化 1kPa注：各地气候条件和风况变化很大，三个表中所列参数范围供检验时参考，在数据超出范围时应根据当地风况特点加以分析判断。10523 不合理数据和缺测数据的处理5231 检验后列出所有不合理的数据和缺测的数据及其发生的时间。5232 对不合理数据再次进行判别，挑出符合实际情况的有效数据，回归原始数据组。5233 将备用的或可供参考的传感器同期记录数据，经过分析处理，替换已确认为无效的数据或填补缺测的数据。524 计算测风有效数据的完整率，有效数据完整率应达到90%。有效数据完整率按下式计算： %10应 测 数 目 无 效 数 据 数 目缺 测 数 目应 测 数 目有 效 数 据 完 整 率式中：应测数目测量期间小时数；缺测数目没有记录到的小时平均值数目；无效数据数目确认为不合理的小时平均值数目。525 验证结果经过各种检验，剔除掉无效数据，替换上有效数据，整理出至少连续一年的风场实测逐小时风速风向数据，并注明这套数据的有