风电场机组激光雷达测风仪技术要求测量场地地形评估测风塔安装规范湍流规格化功率曲线方法.docx

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1、附录A（规范性附录）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类别参数列表指标要求环境适应性温度（C）-40-50相对湿度（%）0700防护等级IP67（地面式）、IP65（机载式）探测精度）风速（ms0.1风向0.5o温度（七）1气压(hPa)13测量范围风速(ms)700）风向（03600-（温度C）50-40（%）湿度1000(hPa)气压1100当地海拔对应最低气压扫描特性(Hz)频率1每层最小扫描点数6扫描层数10天顶角范围（机（地面式）、水平方位角不低于15。不低于士15。载式）存储容量不少于个月原始数据存储12标准校时有方位指示与校准有与外部连接方式Ethemet

2、/CANBUS/3G/USB/RS232数据文件输出格式.csv或*.xlS数据输出各打描点原IS风速、风向、气压、温度、湿度等参数始测量值、IOmin平均值A.2检验要求激光雷达测风仪应定期进行检验，检定周期、检验方式应根据出厂说明进行。.B附录（规范性附录）测量场地地形评估所列的条件。不进行标定的测量场地，应满足表8.1 无需标定场地条件表Bl距离扇区%）最大倾角（偏离平面的域大偏差L2?.36023?2)D?I3(H?0.5且L4h2L1有效测量扇区25?2)DH?0.5(?23且L4?2L?有效测量扇区之外3l(h无且L4?L8?有效测量扇区2IO-2)0.5D?(H?且L*16L*8

3、有效测殳扇区Jl(h无8.1 所示注释：1.定义的扇区如图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2.8.2 所示，倾角计算公式为：角，以及偏离平面的最大偏差，定义和计算方法如图z?Z）（最大倾角BL）max（d|）地形偏离平面最大偏差（B.2）?max（Z?Z,。），定义和计算3.塔架基础与扇区内任一点连接线的最大倾角，倾角计算见公式（B.1方法如图B.3所示。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图图B.3通过塔架与扇区地形任一点连接平面与水平面之间的最大倾角附录C（规范性附录）测风塔安装规范C.1一般规定CLl选用的测风装置应经过标定，且在

4、有效期内。C1.2测风装置的安装应牢固、稳定。C.2顶部风速计的安装C2.1应将风速计安装在测风塔顶端1.5m以上，应通过一个垂直圆管固定风速计，圆管顶端以下1.5m段的直径应不大于风速计，圆管垂直度不大于2o。C2.2风速计以下1.5m内不能存在其他气流干扰物，其他测量仪器应至少在风速计4m以下。测风塔的任何部分都不能超过以风速计为顶端、以11倍测风塔侧边长度为底部直径的锥面外。顶部风速计安装示意见图C.1。顶部风速计安装示意图C.1侧边风速计的安装C.3:两风速计应等25d,测风仪应安装在横杆20d以上，推荐dC3.1侧边风速计应成使用，若横杆直径为。2.5m且不大于4.0m高，相互间隙不

5、小于内不能存在其他测量装置且风速计风速计以下应通过一个垂直圆管将风速计固定在横杆上，1.5mC324m以下不能存在其他测量仪器。11除风速计垂直杆及水平横杆外，测风塔其他部分不能超过以两风速计水平中心点为顶端的、以C3.3。C.2倍测风塔侧边长度为底部直径的锥面外。侧边风速计安装示意图见图横杆应于测风塔同心安装，两风速计的相互影响应进行评估。C3.4侧边风速计安装示意图C.2以内，风向仪与横杆的垂直距离范围内，但应在轮毅高度的10%C.4风向仪宜安装在风速计以下410m规定的半C3.3倍以上，风向仪所在测量扇区造成的气流畸变应最小。且不能在C2.2、IO要在横杆直径的锥外。条规定C3.3以内，

6、不能在C2.2、IOm4mC.5温湿度和压力传感器应安装在风速计以下,且应在轮毂高度应确保压力传感器安装在一个不受天气影响的箱内，的半锥外，温湿度传感器应安装在一个百叶箱内，箱体与外界通风良好，不受箱子周围压力干扰影响。.附录D(规范性附录)湍流规格化功率曲线方法D.1基于IOmin时间区间的仿真功率曲线应将筛选后的原始采样风速以IOmin为区间进行分区，求取每一个区间的平均功率仿真均值，其公式为：(D.1)?dv)vf(vP(v)?(P式中：-表示实际测量湍流强度下，各IOmin时间区间段内仿真平均功率：)p(v,x表示实际测量湍流强度的风频分布。)(vf,-表示设定的零湍流功率输出：)vp

7、(“再进行参考湍流强度的IOmin仿真功率曲线计算，其公式为：(D.2)7dv)(vXfP(v),.,f(Pv式中：-表示参考湍流强度下，各IOmin时间区间段内仿真平均功率；)vp(,-表示以IOmin时间区段内测量风速均值为数学期望、参考湍流强度为标准方差呈现高斯分)vf(.布的风频分布函数。D.2参考湍流强度功率规格化将在某一参考湍流强度下，湍流规格化的功率曲线为：J(D.3)v()?Pv)?Pv)(Pv?P(；.式中：表示某IOmin实测功率的均值：)VP(-表示规格化到设定参考湍流强度下的某IOmin时间段内的平均功率。)P(vD.3零湍流强度功率曲线的确定D.3.1初始零湍流强度功

8、率曲线的确定D3.1.1定初始零湍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。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。0.1%以测量功率曲线的功率达到.c3.L2D最大的值作为初始的零湍流功率曲线在切入风速到额定风速之以测量功率曲线中功率系数C值为常数。间的功率系数，且定在切入风速至额定风速之间的D3.1.3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湍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。D.3.2初始零湍流强度功率曲线的调整D3.2.1假定每个IOm

9、in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(D.1)对初始零湍流功率曲线进行积分，得到测量风速区间平均值对应的仿真功率曲线。D3.2.2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测量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测量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测量功率曲线的最大功率系数相差不超过0.0IoD.3.2.3零湍流功率曲线的调整过程如图D.1所示。零湍流功率曲线的调整过程图D.1D.3.3最终零湍流强度功率曲线的确定）进行积分。然后假设湍流强度的测量数据利用式（D.1使用调整后的零湍流功率曲线对每IOmin）进行积分。利用的测量原始数据利用式（D.lmin,调整各为OIomin风速区间的风速分布，再次对10原始数据，得miniOmin）得到零湍流功率曲线的式（D.210原始数据，按照区间平均的方法处理这些到最终的零湍流功率曲线。