電力技術(shù)標準匯編

電力技術(shù)標準匯編水電水利與新能源部分第13冊

11

GB/T18709-2002

風(fēng)電場風(fēng)能資源測量方法

目次

——1—

刖S

1范圍

2定義

3測量位置

4測量參數(shù)

5測量儀器

6測量設(shè)備安裝

7測量數(shù)據(jù)收集

8測量數(shù)據(jù)整理

附錄A（提示的附錄）現(xiàn)場測量逐lOmin原始數(shù)據(jù)報告格式（示例）

附錄B（提示的附錄）現(xiàn)場測量逐小時原始數(shù)據(jù)與極大風(fēng)速數(shù)據(jù)報告

格式（示例）

2

前言

為適應(yīng)中國風(fēng)電場開發(fā)建設(shè)的需要，規(guī)范風(fēng)能資源測量方法，特

制定全國統(tǒng)一的《風(fēng)電場風(fēng)能資源測量方法》。

本標準中不涉及風(fēng)能資源測量方法以外影響到風(fēng)電場開發(fā)建設(shè)

的因素，諸如道路、交通、電網(wǎng)、地形等等。

本標準的附錄A和附錄B是提示的附錄。

本標準由科學(xué)技術(shù)部、國家電力公司提出。

本標準由全國能源基礎(chǔ)與管理標準化技術(shù)委員會新能源和可再

生能源分技術(shù)委員會歸口。

本標準主要起草人：毛荷馨、侯俊娜、苑曉微、李峰、林延。

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中華人民共和國國家標準

風(fēng)電場風(fēng)能資源測量方法GB/T18709-2002

Methodlogyofwindenergyresource

measurementforwindfarm

1范圍

本標準規(guī)定了風(fēng)電場進行風(fēng)能資源測量的方法，包括測量位置、

測量參數(shù)、測量儀器及其安裝、測量數(shù)據(jù)采集。

本標準適用于擬開發(fā)和建設(shè)的風(fēng)電場風(fēng)能資源的測量。

2定義

本標準采用下列定義：

2.1風(fēng)場windsite

擬進行風(fēng)能資源開發(fā)利用的場地、區(qū)域或范圍。

2.2風(fēng)電場windfarm

由一批風(fēng)力發(fā)電機組或風(fēng)力發(fā)電機組群組成的電站。

2.3測量位置measurementseat

在風(fēng)場內(nèi)進行風(fēng)能資源測量時所選擇的有代表性的具體位置。

2.4測量參數(shù)measurementparameters

在風(fēng)電場安裝相關(guān)儀器，通過測量直接獲取的風(fēng)能資源評估所需

要的參數(shù)。

4

2.5風(fēng)速windspeed

空間特定點的風(fēng)速為該點周圍氣體微團的移動速度。

2.6平均風(fēng)速averagewindspeed

給定時間內(nèi)瞬時風(fēng)速的平均值，給定時間從幾秒到數(shù)年不等。

2.7極大風(fēng)速extremewindspeed

瞬時風(fēng)速的最大值。

2.8輪轂高度hubheight

從地面到風(fēng)輪掃掠面中心的高度。

3測量位置

3.1測量位置的代表性

3.1.1所選測量位置的風(fēng)況應(yīng)基本代表該風(fēng)場的風(fēng)況。

3.1.2測量位置附近應(yīng)無高大建筑物、樹木等障礙物，與單個障

礙物距離應(yīng)大于障礙物高度的3倍，與成排障礙物距離應(yīng)保持在障礙

物最大高度的10倍以上；

3.1.3測量位置應(yīng)選擇在風(fēng)場主風(fēng)向的上風(fēng)向位置。

3.2測量位置數(shù)量

測量位置數(shù)量依風(fēng)場地形復(fù)雜程度而定：對于地形較為平坦的風(fēng)

場，可選擇一處安裝測量設(shè)備；對于地形較為復(fù)雜的風(fēng)場，應(yīng)選擇兩

處及以上安裝測風(fēng)設(shè)備。

4測量參數(shù)

5

4.1風(fēng)速

4.1.1lOmin平均風(fēng)速

每秒采樣一次，自動計算和記錄每lOmin的平均風(fēng)速，m/So

4.1.2小時平均風(fēng)速

通過lOmin平均風(fēng)速值獲取每小時的平均風(fēng)速，m/so

4.1.3極大風(fēng)速

每3s采樣一次的風(fēng)速的最大值，m/sc

4.2風(fēng)向

4.2.1風(fēng)向采集

與風(fēng)速同步采集的該風(fēng)速的風(fēng)向。

4.2.2風(fēng)向區(qū)域

所記錄的風(fēng)向都是某一風(fēng)速在該區(qū)域的瞬間采樣值。風(fēng)向區(qū)域分

為16等分時，每個扇形區(qū)域含22.5C；也可以采用多少度來表示風(fēng)

向。

4.3風(fēng)速標準偏差

4.3.1以lOmin為時段，每秒采集和記錄瞬時風(fēng)速的標準偏差，

m/so

4.3.2自動計算和記錄每lOmin的風(fēng)速標準偏差。

4.4氣溫

4.4.1現(xiàn)場采集風(fēng)場的環(huán)境溫度，℃；

4.4.2每小時采樣一次并記錄；

4.4.3日平均溫度應(yīng)是每日逐小時連續(xù)采樣數(shù)據(jù)的平均值。

6

4.5大氣壓

4.5.1現(xiàn)場采集風(fēng)場的大氣壓，kPa；

4.5.2每小時采樣一次并記錄；

4.5.3日平均大氣壓應(yīng)是每日逐小時連續(xù)采樣數(shù)據(jù)的平均值。

5測量儀器

5.1測風(fēng)儀

測風(fēng)儀在現(xiàn)場安裝前應(yīng)經(jīng)法定計量部門檢驗合格，在有效期內(nèi)使

用。

5.1.1風(fēng)速傳感器

5.1.1.1測量范圍：Om/s?60m/s；

5.1.1.2誤差范圍：±0.5m/s（3m/s?30m/s范圍內(nèi)）；

5.1.1.3工作環(huán)境氣溫：-40℃?+50℃；

5.1.1.4響應(yīng)特性距離常數(shù)：5m。

5.1.2風(fēng)向傳感器

5.1.2.1測量范圍：0°?360°；

5.1.2.2精確度：2.5°；

5.1.2.3工作環(huán)境溫度：-40℃?-50℃；

5.1.3數(shù)據(jù)采集器

5.1.3.1應(yīng)具有本標準規(guī)定的測量參數(shù)的采集、計算和記錄的功

能；

7

5.1.3.2應(yīng)能在現(xiàn)場可直接從外部觀察到采集的數(shù)據(jù)；

5.1.3.3應(yīng)具有在現(xiàn)場或室內(nèi)下載數(shù)據(jù)的功能；

5.1.3.4應(yīng)能完整地保存不低于3個月采集的數(shù)據(jù)量；

5.1.3.5應(yīng)能在現(xiàn)場工作環(huán)境溫度下可靠運行。

5.2大氣溫度計

5.2.1測量范圍：-40℃?+50℃；

5.2.2精確度：±1℃；

5.3大氣壓力計

5.3.1測量范圍：60kPa-108kPa；

5.3.2精確度：±3%

6測量設(shè)備安裝

6.1測風(fēng)塔

6.1.1結(jié)構(gòu)

測風(fēng)塔結(jié)構(gòu)可選擇桁架型或立桿拉線型等不同形式，并應(yīng)便于其

上安裝的測風(fēng)儀器的維修。

在沿海地區(qū)，結(jié)構(gòu)能承受當?shù)?0年一遇的最大風(fēng)載的沖擊，表

面應(yīng)防鹽霧腐蝕。

6.1.2基礎(chǔ)

測風(fēng)塔無論采用何種結(jié)構(gòu)形式，在當?shù)?0年一遇風(fēng)載時，都不

應(yīng)由于其基礎(chǔ)（包括地腳螺栓、地錨、拉線等）承載能力不足而造成

8

測風(fēng)塔整體傾斜或倒塌。

6.1.3數(shù)量與高度

風(fēng)場在一處安裝測風(fēng)塔時.，其高度不應(yīng)低于擬安裝的風(fēng)力發(fā)電機

組的輪轂中心高度；

風(fēng)場多處安裝測風(fēng)塔時，其高度可按10m的整數(shù)倍選擇，但至

少有一處測風(fēng)塔的高度不應(yīng)低于擬安裝的風(fēng)力發(fā)電機組的輪轂中心

rWj度。

6.1.4防雷

測風(fēng)塔頂部應(yīng)有避雷裝置，接地電阻不應(yīng)大于4Q。

6.1.5安全標志

測風(fēng)塔應(yīng)懸掛有“請勿攀登”的明顯安全標志。

測風(fēng)塔位于航線下方時?，應(yīng)根據(jù)航空部門的要求決定是否安裝航

空信號燈。在有牲畜出沒的地方，應(yīng)設(shè)防護圍欄。

6.2測風(fēng)儀

測風(fēng)儀包括風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器和數(shù)據(jù)采集器三部分。

6.2.1數(shù)量

6.2.1.1只在一處安裝測風(fēng)塔時，測風(fēng)塔上應(yīng)安裝三層風(fēng)速，風(fēng)

向傳感器，其中兩層應(yīng)選擇在10m高度和擬安裝的風(fēng)力發(fā)電機組的

輪轂中心高度處，另一層可選擇10m的整數(shù)倍高度安裝，數(shù)據(jù)采集

器按6.2.3的規(guī)定安裝。

6.2.1.2風(fēng)場安裝兩處及以上測風(fēng)塔時，應(yīng)有一套風(fēng)速、風(fēng)向傳

感器安裝在10m高度處，另一套風(fēng)速、風(fēng)向傳感器應(yīng)固定在擬安裝

9

的風(fēng)力發(fā)電機組的輪轂中心高度處，其余的風(fēng)速、風(fēng)向傳感器可固定

在測風(fēng)塔10m的整數(shù)倍高度處。

6.2.2風(fēng)速、風(fēng)向傳感器安裝

6.2.2.1風(fēng)速、風(fēng)向傳感器應(yīng)固定在桁架式結(jié)構(gòu)測風(fēng)塔直徑的3

倍以上、圓管型結(jié)構(gòu)測風(fēng)塔直徑的6倍以上的牢固橫梁處，迎主風(fēng)向

安裝（橫梁與主風(fēng)向成90°）,并進行水平校正。

6.2.2.2應(yīng)有一處迎主風(fēng)向?qū)ΨQ安裝兩套風(fēng)速、風(fēng)向傳感器。

6.2.2.3風(fēng)向標應(yīng)根據(jù)當?shù)卮牌切拚?，按實際“北”定向安裝。

6.2.3數(shù)據(jù)采集器

6.2.3.1野外安裝數(shù)據(jù)采集器時，安裝盒應(yīng)固定在測風(fēng)塔上離地

1.5m處，也可安裝在現(xiàn)場的臨時建筑物內(nèi)；

6.2.3.2安裝盒應(yīng)防水、防凍、防腐和防沙塵；

6.2.3.3數(shù)據(jù)采集器安裝在遠離測風(fēng)現(xiàn)場的建筑物內(nèi)時，應(yīng)保證

傳輸數(shù)據(jù)的準確性。

6.3大氣溫度計

溫度計可隨測風(fēng)塔安裝，也可安裝在距測風(fēng)塔中心30m以內(nèi)、

離地高度1.2m的百頁箱內(nèi)。

6.4大氣壓力計

安裝位置同6.3

7測量數(shù)據(jù)收集

10

7.1數(shù)據(jù)連續(xù)性

現(xiàn)場測量應(yīng)連續(xù)進行，不應(yīng)少于1年，

7.2數(shù)據(jù)完整率

現(xiàn)場采集的測量數(shù)據(jù)完整率應(yīng)在98%以上。

7.3數(shù)據(jù)下載

采集測量數(shù)據(jù)可采用遙控、現(xiàn)場或室內(nèi)下載的方法，數(shù)據(jù)采集器

的芯片或存儲器脫離現(xiàn)場不得超過Iho

7.4采集數(shù)據(jù)時段間隔

采集數(shù)據(jù)的時間間隔最長不宜超過1個月。

7.5數(shù)據(jù)保存方式

下載的測量數(shù)據(jù)應(yīng)作為原始資料正本保存，用復(fù)制件進行數(shù)據(jù)整

理。

8測量數(shù)據(jù)整理

8.1原則

不得對現(xiàn)場采集的原始數(shù)據(jù)進行任何的刪改或增減。

8.2及時性

對下載數(shù)據(jù)應(yīng)及時進行復(fù)制和整理。

8.3數(shù)據(jù)初判

應(yīng)對原始數(shù)據(jù)進行初判，看其是否在合理的范圍內(nèi)。

11

8.3.1數(shù)據(jù)合理范圍

主要參數(shù)合理范圍

平均風(fēng)速Om/sW小時平均風(fēng)速V40m/s

風(fēng)向0°W小時平均值＜360°

平均氣壓(海平面)94kPaW小時平均值W106kPa

8.3.2數(shù)據(jù)相關(guān)性

主要參數(shù)合理范圍

50m/30m高度小時平均風(fēng)速差值<2.Om/s

50m/10m高度小時平均風(fēng)速差值<4.0m/s

5()m/3()m高度風(fēng)向差值<22.5°

8.3.3數(shù)據(jù)變化趨勢

主要參數(shù)合理范圍

lh平均風(fēng)速變化<6m/s

lh平均氣溫變化<5℃

3h平均氣壓變化<lkPa

8.4數(shù)據(jù)缺漏和失真

在數(shù)據(jù)整理過程中，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)缺漏和失真時，應(yīng)立即與現(xiàn)場測風(fēng)

人員聯(lián)系，認真檢查測風(fēng)設(shè)備，及時進行設(shè)備檢修或更換。

對缺漏和失真數(shù)據(jù)應(yīng)說明原因。

8.5數(shù)據(jù)時序

整理數(shù)據(jù)時序依：

每日0時?23時；

12

每月1日?28日或（29、3（）、31日）；

每年為1月?12月（也可由實際測風(fēng)起始月、日、時起記錄）。

8.6風(fēng)速標準偏差

風(fēng)速標準偏差以lOmin為基準進行計算與記錄，其計算公式如

下：

\~j~600

Vo（X）/=1

式中：Vj一lOmin內(nèi)每一秒的采樣風(fēng)速，m/s；

V—lOmin的平均風(fēng)速，m/s。

8.7數(shù)據(jù)整理報告

現(xiàn)場測量逐lOmin原始數(shù)據(jù)報告格式（示例）見附錄A。

現(xiàn)場測量逐小時原始數(shù)據(jù)與極大風(fēng)速數(shù)據(jù)報告格式（示例）見附

錄Bo

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附錄A

（提示的附錄）

現(xiàn)場測量逐lOmin原始數(shù)據(jù)報告格式（示例）

報告日期：1999年5月26日

風(fēng)場名稱XXX測風(fēng)塔編號XX-02

風(fēng)場地點XX省XX縣XX

測風(fēng)塔位置E117°24z11",N43°56'23"海拔高度（m）1838

測風(fēng)數(shù)據(jù)開始日期時間1998年5月24日0時0分0秒數(shù)據(jù)完整率99%

測風(fēng)數(shù)據(jù)截止日期時間1999年5月23日23時59分59秒

參數(shù)（代號）風(fēng)速（V）標準偏差（S）高度代號

單位m/sabcd

測量高度a,b,ca,b,c50m30m10m3m

日期時間VaVbVcSaSbSc

980524000012.411.89.81.611.421.08

980524001012.711.810.21.781.421.33

99052323408.88.27.()1.411.391.19

99052323508.57.86.71.621.481.21

14

附錄B

（提示的附錄）

現(xiàn)場測量逐lOmin原始數(shù)據(jù)報告格式（示例）

報告日期：1999年5月26日

風(fēng)場名稱XXX測風(fēng)塔編號XX-02

風(fēng)場地點XX省XX縣XX

測風(fēng)塔位置E117°24z11",N43°56'23"海拔高度（m）1838

測風(fēng)數(shù)據(jù)開始日期時間1998年5月24日0時數(shù)據(jù)完整率99%

測風(fēng)數(shù)據(jù)截止日期時間1999年5月23日23時

參數(shù)風(fēng)速風(fēng)向氣溫氣壓高度代號極大風(fēng)速

（代號）（V）（D）（T）（P）

單位m/s度VkPaabcd風(fēng)速風(fēng)向發(fā)生時間

(m/s)（度）

測量高a,b,ca,b,cdd50m30m10m3m28.331819990226

度

日期時間VaVbVcDaDbDeTdPd

9805240012.411.89.829228928813.481.2

980524()112.711.810.229629429513.281.2

????????????

990523228.88.27.030530730615.281.1

990523238.57.86.730230430514.981.1

15

電力技術(shù)標準匯編水電水利與新能源部分第13冊

12

GB/T18710-2002

風(fēng)電場風(fēng)能資源評估方法

16

目次

、—1—

刖S

1范圍

2引用標準

3定義

4測風(fēng)數(shù)據(jù)要求

5測風(fēng)數(shù)據(jù)處理

6風(fēng)能資源評估的參考判據(jù)

附錄A（提示的附錄）數(shù)據(jù)訂正的方法

附錄B（標準的附錄）風(fēng)況參數(shù)的計算方法

附錄C（提示的附錄）訂正后的風(fēng)況數(shù)據(jù)報告格式（示例）

附錄D（提示的附錄）風(fēng)況圖格式（示例）

17

前言

本標準是在總結(jié)我國風(fēng)電場項目選址過程中評估風(fēng)能資源的經(jīng)

驗基礎(chǔ)上，參考力爭國外有關(guān)標準和規(guī)范編制的。主要有美國風(fēng)能協(xié)

會標準AWEA8.2—1993《推薦的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)選址方法

(RECOMMENDEDPRACTICEFORTHESITINGOFWIND

ENERGYCONVERSIONSYSTEMS)L以及美國國家可再生能源實

驗室規(guī)范NREL/SR-440-22223《風(fēng)能資源評估手冊(WIND

RESOURCEASSESSMENTHANDBOOK)》。

本標準的附錄B是標準的附錄，附錄A、附錄C和附錄D是提

示的附錄。

本標準由科學(xué)技術(shù)部、國家電力公司提出。

本標準由全國能源基礎(chǔ)與管理標準化技術(shù)委員會新能源和可再

生能源分技術(shù)委員會歸口。

本標準由中國水利水電建設(shè)工程咨詢公司負責起草。

本標準主要起草人：施鵬飛、朱瑞兆、婁慧英、易躍春、劉文峰、

謝宏文。

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中華人民共和國國家標準

風(fēng)電場風(fēng)能資源評估方法GB/T18710-2002

Methodlogyofwindenergyresource

assessmentforwindfarm

1范圍

本標準規(guī)定了評估風(fēng)能資源應(yīng)收集的氣象數(shù)據(jù)、測風(fēng)數(shù)據(jù)的處理

及主要參數(shù)的計算方法、風(fēng)功率密度的分級、評估風(fēng)能資源的參考判

據(jù)、風(fēng)能資源評估報告的內(nèi)容和格式。

本標準適用于風(fēng)電場風(fēng)能資源評估。

2引用標準

下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構(gòu)成為本標準的

條文。在標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使

用本標準的各方應(yīng)探討使用下列標準最新版本的可能性。

GB/T18709-2002風(fēng)電場風(fēng)能資源測量方法

3定義

本標準采用下列定義。

3.1風(fēng)場windsite

擬進行風(fēng)能資源開發(fā)利用的場地、區(qū)域或范圍。

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3.2風(fēng)電場windfarm

由一批風(fēng)力發(fā)電機組或風(fēng)力發(fā)電機組群組成的電站。

3.3風(fēng)功率密度windpowerdensity

與風(fēng)向垂直的單位面積中風(fēng)所具有的功率。

3.4風(fēng)能密度windenergydensity

在設(shè)定時段與風(fēng)向垂直的單位面積中風(fēng)所具有的能量。

3.5風(fēng)速windspeed

空間特定點的風(fēng)速為該點周圍氣體微團的移動速度。

3.6平均風(fēng)速averagewindspeed

給定時間內(nèi)瞬時風(fēng)速的平均值，給定時間從幾秒到數(shù)年不等。

3.7最大風(fēng)速maximumwindspeed

]0min平均風(fēng)速的最大值。

3.8極大風(fēng)速extremewindspeed

瞬時風(fēng)速的最大值。

3.9風(fēng)速分布windspeeddistribution

用于描述連續(xù)時限內(nèi)風(fēng)速概率分布的分布函數(shù)。

3.10威布爾分布Weibulldistribution

經(jīng)常用于風(fēng)速的概率分布函數(shù)，分布函數(shù)取決于兩個參數(shù)，控制

分布寬度的形狀參數(shù)和控制平均風(fēng)速分布的尺度參數(shù)。

3.11瑞利分布Rayleighdistribution

經(jīng)常用于風(fēng)速的概率分布函數(shù)，分布函數(shù)取決于一個調(diào)節(jié)參數(shù)，

即控制平均風(fēng)速分布的尺度參數(shù)。

20

注：瑞利分布是形狀參數(shù)等于2的威布爾分布。

3.12日變化diurnalvariation

以日為基數(shù)發(fā)生的變化。月或年的風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）日變化

是求出一個月或一年內(nèi)，每日同一鐘點風(fēng)速的月平均值或年平均值，

得到。點到23點的風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）變化。

3.13年變化annualvariation

以年為基數(shù)發(fā)生的變化。風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）年變化是從1月

到12月的月平均風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）變化。

3.14年際變化interannualvariation

以30年為基數(shù)發(fā)生的變化。風(fēng)速年際變化是從第1年到第30年

的年平均風(fēng)速變化。

3.15風(fēng)切變windshear

風(fēng)速在垂直于風(fēng)向平面內(nèi)的變化。

3.16風(fēng)切彎幕律powerlawforwindshear

表示風(fēng)速隨離地面高度以累定律關(guān)系變化的數(shù)學(xué)式。

3.17風(fēng)切變指數(shù)windshearexponent

通常用于描述風(fēng)速剖面線形狀的累定律指數(shù)。

3.18瑞流強度turbulenceintensity

風(fēng)速的標準偏差與平均風(fēng)速的比率。用同一組測量數(shù)據(jù)和規(guī)定的

周期進行計算。

3.19輪轂高度hubheight

從地面到風(fēng)輪掃掠面中心的高度。

21

4測風(fēng)數(shù)據(jù)要求

4.1風(fēng)場附近氣象站、海洋站等長期測站的測風(fēng)數(shù)據(jù)

4.1.1在收集長期測站的測風(fēng)數(shù)據(jù)時應(yīng)對站址現(xiàn)狀和過去的變化

情況進行考察，包括觀測記錄數(shù)據(jù)的測風(fēng)儀型號、安裝高度和周圍障

礙物情況（如樹木和建筑物的高度，與測風(fēng)桿的距離等），以及建站

以來站址、測風(fēng)儀器及安裝位置、周圍環(huán)境變動的時間和情況等。

注：氣象部門海洋站保存有規(guī)范的測風(fēng)記錄，標準觀測高度距離地面10mo

1970年以后主要采用EL自記風(fēng)速儀，以正點前10min測量的風(fēng)速平均

值代表這一個小時的平均風(fēng)速。年平均風(fēng)速是全年逐小時風(fēng)速的平均

值。

4.1.2應(yīng)收集長期測站以下數(shù)據(jù)：

a）有代表性的連續(xù)30年的逐年平均風(fēng)速和各月平均風(fēng)速。

注：應(yīng)分析由于氣象站的各種變化，對風(fēng)速記錄數(shù)據(jù)的影響。

b）與風(fēng)場測站同期的逐小時風(fēng)速和風(fēng)向數(shù)據(jù)。

c）累年平均氣溫和氣壓數(shù)據(jù)。

d）建站以來記錄到的最大風(fēng)速、極大風(fēng)速及其發(fā)生的時間和風(fēng)

向、極端氣溫、每年出現(xiàn)雷暴日數(shù)、積冰日數(shù)、凍土深度、積雪深度

和侵蝕條件（沙塵、鹽霧）等。

注：木標準中逐小時風(fēng)速、風(fēng)向、溫度和氣壓數(shù)據(jù)分別是每個小

時的平均風(fēng)速、出現(xiàn)頻率最大的風(fēng)向、平均溫度和平均氣壓。

4.2風(fēng)場測風(fēng)數(shù)據(jù)

應(yīng)按照GB/T18709-2002年的規(guī)定進行測風(fēng)，獲取風(fēng)場的風(fēng)速、

風(fēng)向、氣溫、氣壓和標準偏差的實測時間序列數(shù)據(jù)，極大風(fēng)速及其風(fēng)

22

向。

5測風(fēng)數(shù)據(jù)處理

5.1總則

測風(fēng)數(shù)據(jù)處理包括對數(shù)據(jù)的驗證、訂正，并計算評估風(fēng)能資源所

需要的參數(shù)。

5.2數(shù)據(jù)驗證

5.2.1月的

數(shù)據(jù)驗證是檢查風(fēng)場測風(fēng)獲得的原始數(shù)據(jù)，對其完整性和合理性

進行判斷，檢驗出不合理的數(shù)據(jù)和缺測的數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理，整理出至

少連續(xù)一年完整的風(fēng)場逐小時測風(fēng)數(shù)據(jù)。

5.2.2數(shù)據(jù)檢驗

5.2.2.1完整性檢驗

a）數(shù)量：數(shù)據(jù)數(shù)量應(yīng)等于預(yù)期記錄的數(shù)據(jù)數(shù)量。

b）時間順序：數(shù)據(jù)的時間順序應(yīng)符合預(yù)期的開始、結(jié)束時間、

中間應(yīng)連續(xù)。

5.2.2.2合理性檢驗

a）范圍檢驗，主要參數(shù)的合理范圍參考值見表1。

23

表1主要參數(shù)的合理范圍參考值

主要參數(shù)合理范圍

平均風(fēng)速0W小時平均風(fēng)速V40m/s

風(fēng)向（）《小時平均值＜360

平均氣壓（海平面）94kPaW小時平均值W106kPa

b）相關(guān)性檢驗，主要參數(shù)的合理相關(guān)性參考值見表2。

表2主要參數(shù)的合理相關(guān)性參考值

主要參數(shù)合理范圍

50m/30m高度小時平均風(fēng)速差值<2.0m/s

50m/10m高度小時平均風(fēng)速差值<4.0m/s

50nV30m高度風(fēng)向差值<22.5

c）趨勢檢驗，主要參數(shù)的合理變化趨勢參考值見表3。

表3主要參數(shù)的合理變化趨勢參考值

主要參數(shù)合理變化趨勢

lh平均風(fēng)速變化<6m/s

lh平均溫度變化<5℃

3h平均氣壓變化<lkPa

注：各地氣候條件和風(fēng)況變化很大，二個表中所列參數(shù)范圍供檢驗時

參考，在數(shù)據(jù)超出范圍時應(yīng)根據(jù)當?shù)仫L(fēng)況特點加以分析判斷。

24

5.2.3不合理數(shù)據(jù)和缺測數(shù)據(jù)的處理

5.2.3.1檢驗后列出所有不合理的數(shù)據(jù)和缺測的數(shù)據(jù)及其發(fā)生的

時間。

5.2.3.2對不合理數(shù)據(jù)再次進行判別，挑出符合實際情況的有效

數(shù)據(jù)，回歸原始數(shù)據(jù)組。

5.2.3.3將備用的或可供參考的傳感器同期記錄數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析

處理，替換已確認為無效的數(shù)據(jù)或填補缺測的數(shù)據(jù)。

5.2.4計算測風(fēng)有效數(shù)據(jù)的完整率，有效數(shù)據(jù)完整率應(yīng)達到90%。

有效數(shù)據(jù)完整率按下式計算：

看柏和擢士敷方應(yīng)測數(shù)目-缺測數(shù)目-無效數(shù)據(jù)數(shù)目

有效數(shù)據(jù)兀整率=-----------兩麗------------xKX）%

式中：應(yīng)測數(shù)目一一測量期間小時數(shù)；

缺測數(shù)目一一沒有記錄到的小時平均值數(shù)目；

無效數(shù)據(jù)數(shù)目一一確認為不合理的小時平均值數(shù)目。

5.2.5驗證結(jié)果

經(jīng)過各種檢驗，剔除掉無效數(shù)據(jù)，替換上有效數(shù)據(jù)，整理出至少

連續(xù)一年的風(fēng)場實測逐小時風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)，并注明這套數(shù)據(jù)的有效數(shù)

據(jù)完整率。

編寫數(shù)據(jù)驗證報告，對確認為無效數(shù)據(jù)的原因應(yīng)注明，替換的數(shù)

值應(yīng)注明來源。

此外，宜包括實測的逐小時平均氣溫（可選）和逐小時平均氣壓

（可選）。

5.3數(shù)據(jù)訂正

25

5.3.1目的

數(shù)據(jù)訂正是根據(jù)風(fēng)場附近長期測站的觀測數(shù)據(jù)，將驗證的風(fēng)場測

風(fēng)數(shù)據(jù)訂正為一套反映風(fēng)場長期平均水平的代表性數(shù)據(jù)，即風(fēng)場測風(fēng)

高度上代表年的逐小時風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)。

5.3.2當?shù)亻L期測站宜具備以下條件才可將風(fēng)場短期數(shù)據(jù)訂正為

長期數(shù)據(jù)：

a）同期測風(fēng)結(jié)果的相關(guān)性較好；

b）具有3（）年以上規(guī)范的測風(fēng)記錄；

c）與風(fēng)場具有相似的地形條件；

d）距離風(fēng)場比較近。

5.3.3應(yīng)收集的長期測站有關(guān)數(shù)據(jù)見4.1.2。

5.3.4數(shù)據(jù)訂正的方法見附錄A。

5.4數(shù)據(jù)處理

5.4.1目的

將訂正后的數(shù)據(jù)處理成評估風(fēng)場風(fēng)能資源所需要的各種參數(shù)，包

括不同時段的平均風(fēng)速和風(fēng)功率密度、風(fēng)速頻率分布和風(fēng)能頻率分

布、風(fēng)向頻率和風(fēng)能密度方向分布、風(fēng)切變指數(shù)和湍流強度等。

5.4.2平均風(fēng)速和風(fēng)功率密度

月平均、年平均；各月同一鐘點（每日。點至23點）平均、全

年同一鐘點平均。

風(fēng)功率密度的計算方法見附錄B1。

5.4.3風(fēng)速和風(fēng)能頻率分布

26

以lm/s為一個風(fēng)速區(qū)間，統(tǒng)計每個風(fēng)速區(qū)間內(nèi)風(fēng)速和風(fēng)能出現(xiàn)

的頻率。每個風(fēng)速區(qū)間的數(shù)字代表中間值，如5m/s風(fēng)速區(qū)間為4.6m/s

到5.5m/So

5.4.4風(fēng)向頻率及風(fēng)能密度方向分布

計算出在代表16個方位的扇區(qū)內(nèi)風(fēng)向出現(xiàn)的頻率和風(fēng)能密度方

向分布。

風(fēng)能密度方向分布為全年各扇區(qū)的風(fēng)能密度與全方位總風(fēng)能密

度的百分比。

風(fēng)能密度的計算方法見附錄B2o

注：出現(xiàn)頻率最高的風(fēng)向可能由于風(fēng)速小，不一定是風(fēng)能密度最

大的方向。

5.4.5風(fēng)切變指數(shù)

推薦用幕定律擬合，風(fēng)切變幕律公式和風(fēng)切變指數(shù)的計算方法見

附錄B3。

如果沒有不同高度的實測風(fēng)速數(shù)據(jù)，風(fēng)切變指數(shù)a取1/7(0.143)

作為近似值。

注：近地層任意高度的風(fēng)速，可以根據(jù)風(fēng)切變指數(shù)和儀器安裝高

度測得的風(fēng)速推算出來。估算風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電量時需要推算出輪轂

高度的風(fēng)況。

5.4.6湍流強度

風(fēng)能資源評估中采用的湍流指標是水平風(fēng)速的標準偏差，再根據(jù)

相同時段的平均風(fēng)速計算出湍流強度(IT)

27

5.4.6.1湍流強度的計算方法見附錄B4。

5.4.6.2逐小時湍流強度。

逐小時湍流強度是以lh內(nèi)最大的lOmin湍流強度作為該小時的

代表值。

5.4.6訂正后的風(fēng)況數(shù)據(jù)報告格式（示例）見附錄C。

6風(fēng)能資源評估的參考判據(jù)

6.1編制風(fēng)況圖表

將5.4條中處理好的各種風(fēng)況參數(shù)繪制成圖形。主要分為年風(fēng)況

和月風(fēng)況兩大類。風(fēng)況圖格式（示例）見附錄D。

6.1.1年風(fēng)況

a）全年的風(fēng)速和風(fēng)功率日變化曲線圖；

b）風(fēng)速和風(fēng)功率的年變化曲線圖；

c）全年的風(fēng)速和風(fēng)能頻率分布直方圖；

d）全年的風(fēng)向和風(fēng)能玫瑰圖。

6.1.2月風(fēng)況

a）各月的風(fēng)速和風(fēng)功率日變化曲線圖；

b）各月的風(fēng)向和風(fēng)能玫瑰圖。

6.1.3相關(guān)長期測站風(fēng)況

a）與風(fēng)場測風(fēng)塔同期的風(fēng)速年變化直方圖；

b）連續(xù)20?30年的風(fēng)速年際變化直方圖。

28

注：將各種風(fēng)況參數(shù)繪制成圖形能夠更直觀地看出風(fēng)場的風(fēng)速、

風(fēng)向和風(fēng)能的變化，便于和當?shù)氐牡匦螚l件、電力負荷曲線等比較，

判斷是否有利于風(fēng)力發(fā)電機組的排列、風(fēng)電場輸出電力的變化是否接

近負荷需求的變化等。

6.2風(fēng)能資源評估的參考判據(jù)

6.2.1風(fēng)功率密度

風(fēng)功率密度蘊含風(fēng)速、風(fēng)速分布鞋空氣密度的影響，是風(fēng)場風(fēng)能

資源的綜合指標，風(fēng)功率密度等級見表4。應(yīng)注意表4中風(fēng)速參考值

依據(jù)的標準條件（見表4的注1、注2）與風(fēng)場實際條件的差別。

表4風(fēng)功率密度等級表

風(fēng)功率10m高度30m島度50m［冒j度應(yīng)用于

密度等風(fēng)功率密年平均風(fēng)風(fēng)功率密年平均風(fēng)風(fēng)功率密年平均風(fēng)并網(wǎng)風(fēng)

級度W/n?速參考值度W/n?速參考值度W/H?速參考值力發(fā)電

m/sm/sm/s

1<1004.4<1605.1<2005.6

2100-1505.1160~2405.9200?3006.4

3150-2005.6240?3206.5300?4007.0較好

4200-2506.0320?4007.0400-5007.5好

5250-3006.4400?4807.4500-6008.0很好

6300~4007.()480~6408.2600~8008.8很好

7400-10009.4640?160011.0800-200011.9很好

注

1不同高度的年平均風(fēng)速參考值是按風(fēng)切變指數(shù)為1/7推算的。

2與風(fēng)功率密度上限值對應(yīng)的年平均風(fēng)速參考值，按海平面標準大氣壓及

風(fēng)速頻率符合瑞利分布的情況推算。

6.2.2風(fēng)向頻率及風(fēng)能密度方向分布

風(fēng)電場同機組位置的排列取決于風(fēng)能密度方向分布和地形的影

響。在風(fēng)能玫瑰圖上最好有一個明顯的主導(dǎo)風(fēng)向，或兩個方向接近相

反的主風(fēng)向。

29

在山區(qū)主風(fēng)向與山脊走向垂直為最好

6.2.3風(fēng)速的日變化和年變化

用各月的風(fēng)速（或風(fēng)功率密度）日變化曲線圖和全年的風(fēng)速（或

風(fēng)功率密度）日變化曲線較，與同期的電網(wǎng)日負荷曲線對比；風(fēng)速（或

風(fēng)功率密度）年變化曲線圖，與同期的電網(wǎng)年負荷曲線對比，兩者相

一致或接近的部分越多越好。

6.2.4湍流強度

IT值在0.10或以下表示湍流相對較小，中等程度湍流的IT值為

0.10?0.25,更高的值表明湍流過大。

注：風(fēng)場的湍流特征很重要，因為它對風(fēng)力發(fā)電機組性通用不利影響，主

要是減少輸出功率，還可能引起極端荷載，最終削弱和破壞風(fēng)力發(fā)電機組。

6.2.5其他氣象因素

特殊的天氣條件要對風(fēng)力發(fā)電機組提出特殊的要求，會增加成本

和運行的困難，如最大風(fēng)速超過40m/s或極大風(fēng)速超過60m/s,氣溫

低于零下20℃,積雪、積冰、雷暴、鹽霧或沙塵多發(fā)地區(qū)等。

30

附錄A

（提示的附錄）

數(shù)據(jù)訂正的方法

將風(fēng)場短期測風(fēng)數(shù)據(jù)訂正為代表年風(fēng)況數(shù)據(jù)的方法如下：

1）作風(fēng)場測站與對應(yīng)年份的長期測站各風(fēng)向象限的風(fēng)速相關(guān)曲

線。某一風(fēng)向象限內(nèi)風(fēng)速相關(guān)曲線的具體作法是：建一直角坐標系，

橫坐標軸為長期測站風(fēng)速，縱坐標軸為風(fēng)場測站的風(fēng)速。取風(fēng)場測站

的該象限內(nèi)的某一風(fēng)速值（某一風(fēng)速值