美利体育登录入口官网:VDE 0127-12-2 E*DIN IEC 61400-12-2:2009-02
风力发电机组 - 第12-2部分：基于机舱测风的电能生产型风轮性能测定
Wind turbines - Part 12-2: Power performance of electricity producing wind turbines based on nacelle anemometry
- 标准号
- VDE 0127-12-2 E*DIN IEC 61400-12-2:2009-02
- 发布
- 2009年
- 国际标准分类(ICS)
- 27.180 风力发电系统和其他能源
- 总页数
- 199页
- 发布单位
- 德国电气，电子和信息技术协会
- 引用标准
- IEC 60044-1 IEC 60186 IEC 61400-11 IEC 61400-12-1 IEC 61400-1:2007 IEC 61400-2:1996
- 本体
- 传递函数
- 适用范围
- 本部分规定了用于验证单个产生电力的水平轴风力涡轮机性能特征的方法，该涡轮机根据 IEC 61400-2 不属于“小型风力发电装置”。预计当特定的运营或合同规定与 IEC 61400-12-1 中提出的要求不一致时，应使用本规范。该方法可用于评估特定地点的特定风力涡轮机的性能，也可用于不同风力涡轮机类型或不同配置之间的一般比较。本规范不包含尾流流的数值模拟。风力涡轮机性能特征的特征（测量功率曲线和估计的年发电量 AEP）基于对受风力涡轮机转子影响的塔筒风速的测量（即加速或减速的风速）。测量的塔筒风速必须针对这种进气干扰的影响进行修正。确定这些修正的方法将包含在测量程序中。根据 IEC 61400-12-1，风速计安装在测量塔（气象测量塔）上，该塔位于待测风力涡轮机上游 2 至 4 个转子直径处。该位置允许直接测量“未受干扰”的进气，受待测风力涡轮机转子的影响最小。在 IEC 61400-12-2 的此方法中，风速计安装在待测风力涡轮机的塔筒上或紧邻塔筒处。在此位置，风速计测量的风速受待测风力涡轮机的转子和塔筒的强烈影响。本方法描述了确定和应用相应修正以消除这种干扰的工作方式。然而，必须注意的是，与按照 IEC 61400-12-1 以公认方式进行的测量相比，这些修正原则上会增加测量不确定度。本规范 IEC 61400-12-2 描述了如何根据测量的功率曲线和估计的 AEP 来评估风力涡轮机的性能。测量的功率曲线是通过在足够长的时间段内记录塔筒风速和输出功率的同步测量来确定的，该时间段足以建立关于风速范围以及变化风况和大气条件的具有统计意义的数据基础。为了准确测量功率曲线，测量的塔筒风速必须通过传递函数进行校准（修正），以估计自由来流风速。测量和验证此类传递函数的方法将在本规范中阐述。AEP 是通过将测量的功率曲线应用于参考风速的分布频率来计算的，假设 100% 的可用性。该方法还提供了确定测量不确定度的指导，包括对不确定度来源的评估以及将其组合为记录功率和 AEP 不确定度的建议。
| 术语 | 描述 |
|---|---|
| 精度 accuracy | 测量结果与测量量真值之间的一致程度 |
| 年发电量 annual energy production (AEP) | 通过将测量的功率曲线应用于不同高度的参考风速分布，并假设 100% 可用性，估算风力涡轮机在一年内产生的总电能 |
| 测量的年发电量 measured AEP | 通过将测量的功率曲线应用于不同高度的参考风速分布，并假设 100% 可用性，估算风力涡轮机在一年内产生的总电能，不进行高于风速的 extrapolation |
| 外推的年发电量 extrapolated AEP | 通过将测量的功率曲线应用于不同高度的参考风速分布，并假设 100% 可用性，估算风力涡轮机在一年内产生的总电能，包括对风力涡轮机切出风速的外推 |
| 复杂地形 complex terrain | 测量地点周围的地形，具有显著的地形变化和地形障碍物，可能导致进气干扰 |
| 数据集 data set | 在规定的连续时间间隔内记录的数据 |
| 文档 documentation | 存储在文件和/或数据库中的任何测量信息，但不一定需要在测量最终报告中说明 |
| 外推功率曲线 extrapolated power curve | 通过估算从最大测量风速到切出风速的输出功率，延长测量功率曲线 |
| 进气干扰 inflow disturbance | 由障碍物、地形不规则性、风力涡轮机转子、风力涡轮机塔筒或其他风力涡轮机引起的空气流变化，导致测量的风速与未受干扰（自由）来流风速的偏差，并导致显著的测量不确定度 |
| 自由来流风速 free-stream wind speed | 在风力涡轮机发电机转子前方测量的水平风速，不受转子气动行为的影响 |
| 湍流强度 turbulence intensity | 水平风速的标准差与平均风速的比率，使用相同的水平风速测量数据选择确定，并在特定时间段内记录 |
| 轮毂高度 hub height | 风力涡轮机扫掠面积中心距塔基的高度 |
| 测量的功率曲线 measured power curve | 表格和图表，显示风力涡轮机测量的、修正后的和归一化的净输出功率作为测量风速的函数，测量按照精确规定的方法进行 |
| 测量持续时间 measurement duration | 收集具有统计意义的性能特征测量数据的时间段 |
| 测量扇区 measurement sector | 用于选择测量功率曲线数据或确定塔筒传递函数的风向扇区 |
| 测量不确定度 measurement uncertainty | 与测量结果相关联的参数，表征可以合理分配给测量量的值的分散程度 |
| BIN 方法 BIN procedure | 将特定参数的测量数据分组到风速（BINs）范围内的数据减少方法。通常用于风速 BIN，但也适用于其他参数。注：在每个 BIN 中，记录数据集数量或数据选择数量及其总和，并计算每个 BIN 内参数的平均值。 |
| 塔筒 nacelle | 包含水平轴风力涡轮机发电机顶部驱动装置和其他部件的机舱 |
| 塔筒功率曲线 NPC | 风力涡轮机作为自由来流风速函数的测量性能特征，表示为风力涡轮机的电输出功率；在 NPC 中，不直接测量自由来流风速，而是测量塔筒风速并应用塔筒传递函数以获得自由来流风速 |
| 塔筒风速传递函数 NTF | 表示自由来流风速作为塔筒风速函数的函数；该函数用于修正待测风力涡轮机转子的影响以及塔筒周围进气干扰的影响 |
| 塔筒风速 nacelle wind speed | 在风力涡轮机塔筒上方或前方测量的水平风速 |
| 电净有功功率 electric net active power | 风力涡轮机输出给电网的电输出功率的量度 |
| 障碍物 obstacles | 阻挡风并引起进气干扰的物体，如建筑物和树木 |
| 桨距角 blade pitch angle | 在定义的径向叶片位置（通常为 100% 叶片半径）的翼型弦线与转子平面之间的角度 |
| 功率系数 power coefficient | 风力涡轮机电净输出功率与自由来流中转子扫掠面积可用功率的比率 |
| 性能特征 power performance | 风力涡轮机产生电功率和能量的特性的量度 |
| 额定功率 rated power | 通常由制造商为部件、美利体育官网首页网址或运行美利体育官网首页网址的特定运行条件指定的功率值 |
| 测量报告 measurement report | 在最终报告中列出的任何测量信息或数据 |
| 粗糙度高度 roughness height | 外推高度，假设垂直风速剖面随高度呈对数变化，在该高度平均风速为零 |
| 地形粗糙度指数 topographic roughness index | 地形量度；地形粗糙度指数计算为给定方向扇区内超过 10% 的坡度（上升/下降）的百分比 |
| 现场校准 site calibration | 通过估算参考测量塔测量的风速与风力涡轮机位置测量的风速之间随风向的关系，定量确定并可能减少地形和障碍物影响的方法 |
| 标准不确定度 standard uncertainty | 测量结果的不确定度，表示为标准偏差 |
| 扫掠面积 swept area | 对于水平轴风力涡轮机，是移动转子在垂直于旋转轴的平面上的投影面积；对于具有摆动轮毂的风力涡轮机，应假设转子保持在低速轴上垂直 |
| 测量地点 measurement site | 待测风力涡轮机及其周围环境的位置 |
| 风力涡轮机可用性 wind turbine availability | 在特定运行期间，风力涡轮机可能产生电能的总小时数（不包括因维护措施或故障条件而无法运行的时间）与总时间段内总小时数的比率，以百分比表示 |
| 并网风力涡轮机 wind turbine on grid | 风力涡轮机的正常运行状态，不包括启动或停机模式，但包括转子速度在正常运行范围内的任何运行，其中风力涡轮机短暂断开电网，例如发电机、发电机相位、星形/三角形切换等 |
| 风切变 wind shear | 垂直于风向平面上风速的变化 |
美利体育登录入口官网: VDE 0127-12-2 E*DIN IEC 61400-12-2:2009-02 中提到的仪器美利体育官网首页网址
| 温度传感器 综合不确定度小于 3°C | 用于测量环境空气温度，需安装在距风力涡轮机 10 米范围内或测量塔上 |
| 功率测量变送器 0.5 级或更好，符合 IEC 60688 要求 | 用于测量风力涡轮机的电功率，基于各相的电流和电压测量 |
| 数据采集系统 采样率至少 1 Hz | 用于记录测量数据，可以是风力涡轮机控制系统（SCADA）或独立系统 |
| 气压传感器 综合不确定度小于 10 hPa | 用于测量大气压力，需在距风力涡轮机 5 公里范围内测量并同步 |
| 电压互感器 符合 IEC 60186 要求 | 用于电压测量，作为功率测量系统的一部分 |
| 电流互感器 0.5 级或更好，符合 IEC 60044-1 要求 | 用于电流测量，作为功率测量系统的一部分 |
| 风向标 与风速计配套使用 | 用于测量塔筒上的风向，信号需与偏航位置信号结合 |
| 风速计 符合附录 H 要求的类型 | 安装在塔筒上，用于测量塔筒风速，需经过校准 |
