NB／T 10587-2021  风电场机组功率曲线验证技术规程

1）测量仪器及测风塔的安装应牢固、可靠，电源供给稳定，并能保证设备和人员安全。 2 测风塔或地面式激光雷达测风仪应选择在测量扇区内安装，定位在距离风力发电机组2D～4D 区间内（D为风力发电机组叶轮直径），以2.5D为宜，测量扇区的选择应符合GB/T18451.2附 录A的规定。测量期间不应改变测量装置的安装位置和准确度等级。 3）功率测量装置应安装在风力发电机组和电网连接点之间。 4）激光雷达测风仪的基准方位角、时钟应与风力发电机组调整为一致。

1）测风塔上的风速计、风向仪及温度、湿度、大气压力传感器安装要求应参照GB/T18451.2的规定。

2）测风塔应至少安装三个高度层的测风仪器，安装高度应满足表1的要求。

地面式激光雷达测风仪与被测风力发电机组安装位置关系见图1。安装时应记录风力发电机组 与激光雷达测风仪的经纬度坐标、海拔

新闻出版标准图1地面式激光雷达测风仪与被测风力发电机组安装位置关系

）激光雷达扫描采样点高度分布应满足表1的要求，并记录扫描采样点高度分布。采样点高度分 布如图2所示

5.2.4机载式激光雷达测风仪安装

a）机载式激光雷达测风仪扫描范围中心线应与机舱中轴线平行，并记录测风仪扫描范围中心线与 轮毂中心的高度差。 b） 根据机载式激光雷达测风仪扫描锥角，结合叶轮直径，设定测风仪测量距离及测量高度层，使 得测量距离在2D～4D范围内，且测量高度分布满足表1的要求。

6.1.1数据应连续采集，采样频率不宜低于1Hz，气温、气压、湿度及风力发电机组状态可用较低采样 频率采集，但不宜低于每分钟一次。对采样数据进行10min平均处理后用于计算。 6.1.2将风速按区间法进行划分，即划分为以0.5m/s的整数倍为中心，左右各0.25m/s的连续区间。 6.1.3采集数据的风速范围应覆盖从低于切入风速1m/s至高于额定风速3m/s（定桨距风机应覆盖至切 出风速），且每个风速区间内有效数据量不宜低于10个。 6.1.4测试期间应记录风力发电机组运行状态及起止时间。

下列情况下的数据应从数据库中剔除： a）环境条件超出风力发电机组正常运行范围； b）在测试中或维护运行中的人工停机； c） 测量仪器故障或降级（例如，由结冰引起）； d) 风向在测量扇区之外； e) 风向在场地标定有效扇区之外； f) 风力发电机组故障引起风力发电机组停机。 其他任何筛选标准都应在报告中明确说明

6.3.1叶轮等效风速计算

参照GB/T18451.2，叶轮等效风速v按式（1）计算：

T e 叶轮等效风速； n 不同高度的总层数； A 整个叶轮扫风面面积； 第i层高度处的采样风速： A 第i层高度对应的扫风面积，如图3所示将扫风面进行分层，以经过相邻两个测量中点的水 平线为分界线，A.即代表第i个测点的等效面积。

6.3.2基于空气密度的风速标准化

参照GB/T33225的规定，实际空气密度叶轮等效风速pimm按式（2）计算

式中 Piomin 推导出的10min平均空气密度，kg/m3； Tiomin 实测10min得到的平均绝对气温，K； Biomin 实测10min得到的平均气压，Pa； R。 干燥空气的气体常数，287.05J/（kg·K）： Rw 水蒸气的气体常数，461.5J/（kg·K)； ? 一大气相对湿度，% Pw 一水蒸气压力，Pa，按式（3）计算； 一平均气温，K。 再按式（4）对风速进行标准化：

式中： Viomin 一实测10min得到的平均风速，m/s; 参考功率曲线对应的空气密度。

不同测点的等效扫风面

Piomin OP Ro R. R P. = 0.000 020 5e0.063 184 6T

V,= Viomin Piomin Po

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7功率曲线生成与流修正

7.1实测功率曲线生成

几速标准化后的数据组用“区间法”生成初始的实测功率曲线。对于标准化后的数据，每个区间 平均值按式（5）计算：

式中： Vn,i,j 一第i个区间数组j标准化的风速； N, 一第i个区间内10min数组的数目。 功率平均值按式（6）计算：

一第i个区间标准化的平均输出功率； —第i个区间数组i标准化的平均输出功率。

7.2实测功率曲线端流修正

据筛选后的风速数据，计算叶轮扫风面的流强度， 对初始的实测功率曲线，根据端流强度修 端流强度。修正方法见附录C，参考端流强度可依据测风数据进行选定。

依据GB/T18451.2相关规定进行不确定度分析。

实测功率曲线和参考功率曲线之间应通过年发电量进行对比验证，参考功率曲线可为厂家保证功 所在风电场标杆机组功率曲线、同一机组往年同期功率曲线等。功率曲线验证评价指标为功率 主值K，按式（7）计算：

式中： AEP,——实测功率曲线计算年发电量； AEP. 一参考功率曲线计算年发电量。

AEP K: ×100% AEP

所选风频分布宣选用风电场测风塔代表年 币，也可参考与形状参数为2的威布尔分布完全相同的瑞利分布。

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附录A （资料性） 激光雷达测风仪技术要求

A.1激光雷达测风仪技术性能基本要求

激光雷达测风仪技术性能基本要求见表A.1。

附录A （资料性） 激光雷达测风仪技术要求

表A.1激光雷达测风仪技术性能基本要求

达测风仪应定期进行检验，检定周期、检验方式

表B.1无须标定场地条件

选择与扇区地形最吻合，并通过塔架基础的平面，该平面与实际地形之间的最大倾角，以及偏离平面的最 定义和计算方法如图B.2所示，最大倾角的计算公式：

最大倾角=max=Z

图B.1测量扇区分布示意

图B.2与扇区地形最吻合的连接线的最大倾角和地形最大偏差

过塔架与扇区地形任一点连接平面与水平面之

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应将筛选后的原始采样风速以.10min为区间进行分区，求取每一个区间的平均功率仿真均值，其公 式见式（C.1）：

Psim(v)——实际测量端流强度下，各10min时间区间段内仿真平均功率； Pr=o(v）——设定的零流功率输出； fi(）—实际测量端流强度的风频分布。 再进行参考流强度的10min仿真功率曲线计算，其公式见式（C.2)：

Pim er()= J P()· feasian () dy

分布的风频分布函数。

C.2参考端流强度功率修正

建筑标准规范范本C.3.1初始零端流强度功率曲线的确定

C.3.1.1定初始零瑞流功率曲线切入风速以下输出功率为0，超过额定风速的功率输出设置为额定功率。 以实测功率曲线的功率达到0.1%的额定功率所对应的区间风速作为初始的零湍流功率曲线的切入风速。 C.3.1.2以实测功率曲线中功率系数C,最大的值作为初始的零流功率曲线在切入风速到额定风速之 间的功率系数，且定在切入风速至额定风速之间的C。值为常数。 C.3.1.3按照标准空气密度、功率系数、风速的三次方关系计算初始零瑞流功率曲线在切入风速到额定 风速之间的功率输出。并根据额定功率、标准空气密度、叶轮扫风面积和功率系数最大值确定额定风速。

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C.3.2初始零端流强度功率曲线的确定

C.3.2.1假定每个10min风速区间的分布是高斯分布，对应的湍流强度作为高斯分布的标准差、均值为 高斯分布的数学期望，使用式（C.1）对初始零瑞流功率曲线进行积分项目管理、论文，得到测量风速区间平均值对应的 仿真功率曲线。 C.3.2.2调整零湍流功率曲线的切入风速、额定功率和最大功率系数，使得仿真功率曲线的最大功率与 实测功率曲线的最大功率相差不超过0.1%，仿真功率曲线的切入风速与实测功率曲线的切入风速相差不 超过0.5m/s，仿真功率曲线的最大功率系数与实测功率曲线的最大功率系数相差不超过0.01。 C.3.2.3零端流功率曲线的调整过程如图C.1所示。

图C.1零端流功率曲线的调整过程

使用调整后的零瑞流功率曲线对每10min的测量数据利用式（C.1）进行积分。然后假设漏流强度 为0，调整各10min风速区间的风速分布，再次对10min的测量原始数据利用式（C.1）进行积分。利 用式（C.2）得到零湍流功率曲线的10min原始数据，按照区间平均的方法处理这些10min原始数据， 得到最终的零端流功率曲线。