风能发电系统 基于地面遥测雷达的风测量

GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-21风能发电系统基于地面遥测雷达的风测量于在IEC61400系列中由其它标准描述的风能和风），d)在特定测量活动期间，遥感设备性能和测量不确定度的附加检查；）；IEC61400-50-1:2022风能发电系统第50-1部分的风测量（Windenergygenerationsystems—Part50-1:Windmeasurement–Applicationofmeteorologicalmast,nacelleandspinnermountedinstruments）GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-22测量不确定度measurementuncertGB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-23标准不确定度standarduncertain（水平轴风力发电机组的）旋转风轮在垂直于旋转轴注：对于跷跷板式风轮，指的是风轮在垂直于低速轴的平面上的投影面积。对于垂直轴风注：这个参数被用作风切变大小的度量，也可能有vzi=vh|(vzi=vh|(H,|...................................................vh——轮毂高度风速（m/svzi——高度zi处的风速（m/s4符号、单位和缩略语4.1符号和单位c线性回归偏移量m/sM按照分级测试考虑的对遥感设备准确度有相关影响的环境mGB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-24mj描述从最少三次分级测试中得到的结果的组合中获取的遥感设备风速测量对环境变量j的灵敏度的斜率mmaxNCT个试验斜率的最大值mminNCT个试验斜率的最小值mnN数据源中数据点的总数NCT分级测试的数量nbREWS风轮等效风速m/sr2线性回归中的判定系数SMCstduadded_systematic,j,i在测量高度j处增加的B类不确定度（未被测风塔覆盖）uadded_systematic,1,i在测风塔顶部高度处增加的B类不确定度usystematic,j,i在高度j处遥感设备的累加的其它B类不确定度usystematic,1,i在测风塔顶部高度处遥感设备的累加的其它B类不确定度uver,iuVR,i合成不确定度分量来计算一台遥感设备的风速测量的B类uVR,class,i与遥感设备的分级相关的不确定度uVR,flow,i与遥感设备的测量体积内气流变化关联的不确定度uVR,isc,i由于在线测试引起的不确定度uVR,mnt,i与遥感设备的安装关联的不确定度uVR,mon,i与遥感设备的监控关联的不确定度uVR,ver,i由于验证试验引起的uVRcls,mh,i区间i中在参考测风塔高度处由于遥感设备运行特征引起uVRvrf,mh,i区间i中在参考测风塔高度处遥感设备验证的不确定度VcupvRSD基于遥感探测装置测量结果的风速m/svreference基于参考传感器测量结果的风速m/svreference由参考风速传感器测得的风速m/svRSD,mh,i区间i中在控vMM,i VRSD,i VRef,ixcentre被xSMC和验证试验xverification_test覆盖的范围的中心xmax,j,i风速区间i中没有被测量的环境变量j的期望的上边界限值GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-25xmin,j,i风速区间i中没有被测量的环境变量j的期望的下边界限值xrange（即xSMC和xverification_test的范围的最大值）xSMC在遥感设备分级中考虑的并在特定测量活动期间测量的环xverification_test在遥感设备分级中考虑的并在验证试验期间测量的环境变量在特定测量活动期间出现的风速区间i中环境变量j的平均xSMC,j,i值xver,j,iººΦº4.2缩略语RSD:遥感设备（RemoteSensingDevices）SMC:特定测量活动（SpecificMeasurem5概述表1从其它标准到IEC61400-50-2的接口器器GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-26装7表2从其它标准到IEC61400-50-2的接口（续）表3从IEC61400-50-2到其它标准的接口义感度将是分级特定的，并且对于每种类型的遥感设备至少两依据特定用例（如风资源评估，功率特性测试等），在被部署用作特定测量活动（SMC）之前，GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-27素的灵敏度。这些测试结果应识别出会影响遥感设备性能以还可以根据遥感设备的灵敏度和在性能验证和特定测量活动期间观察到的环境变量的变化来评估b)应记录每台设备在每个平均间隔期间为获得平均值而采集的样本数量。GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-28传感器系统时钟同步，如果线性插值明显可用，则调整遥感设备时间戳以补偿漂移。1)将参考传感器风速测量结果划分为以0.5m/s整数倍为中心的区间，区间宽度为0.2)应根据设备制造商推荐的方法和6.b)遥感设备获取径向速度测量值的探测体积感器测量值比值与风向的函数关系来进行检查。关于这个比值的允许值的标准可以参考IECd)参考杯式风速计应不受冰冻影响。这可以通过任何合适的方法持续时间等于平均时间间隔。但是，如6.4所述，数何合适的降低总体不确定度的手段来实现校正，但要求方法和结果有充分的文件记录。IEC61400-50-1GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-29可以根据其它参数（如湍流或风向）确定遥感设备的要测试的初始灵敏度应与6.3e)所述的放宽指标相关。参考传感器和遥感设备在同一高度处遥感设备和参考传感器输出量的10min平均值之间的百分比偏差为因vRSD——遥感设备的测量风速；vreference——参考风速计的测量风速。一些相关的参数可能是仪器专用的，例如数据可用性或质GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2横坐标标题：入流角，正值对应作用在风杯转子的气流向上(°)图1以入流角α为函数的杯式风速计的倾角响应Vα/Vα=0与余弦响应的比较（IEC61400-50-1）a)调整杯式风速计响应之前b)调整杯式风速图2关于图1中的杯式风速计为遥感设备确定的风速差异与入流角的关系GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2量偏差有直接影响的环境变量。这些变量被认为是相互独监测，显示灵敏度测试的结果过于保守，则允许修改灵敏度测试中包含的环境变表4环境变量列表的区间宽度示例无无1%5°2kg/m3°°/m对于一个特定的环境变量，在灵敏度试验中只需要包括满足式(3)和式(4)中列出的准则的区间：n>N(3)仅在与风速测量有关的灵敏度被分析时，才应使用式(GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2<0.03ms...........................................................相关系数（r2自变量的标准偏差（std）和自变量的平均值（avg）应由灵敏度测试中包含的区图3针对风切变的灵敏度分析示例（中文图例要改成：线性回归绘制10分钟的数据和区间平均值），表5从遥感设备的灵敏度分析中提取的参数m灵敏度m×相关系数r2m×std×rGB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2m灵敏度m×相关系数r2m×std×r表6从遥感设备的灵敏度分析中提取的参数（续）m灵敏度m×相关系数r2m×std×r温0温度差异不同的高度进行分析。只有在80%或以上数据可利用率的平均间隔内可用的遥感数据才被考虑用于测GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2表7用作灵敏度分析的环境变量的范围表8用作灵敏度分析的环境变量的范围（续）101风向[°]02个风向的最大偏差值为180°气温[°C]9入流角[°]36否则所示两个高度水平之间观测到的空气温度差的限值应为所考虑的高度水平之间的标准温度垂直梯量和一些自变量之间不存在显著关系。因此应考虑相关的自变量。相关性的决定因素有：一个自变量的相关性。因此，两种方法的结果都GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2表9发现有重要影响的环境变量选择范例灵敏度m×相关系数r2m×std×rm表10发现有重要影响的环境变量选择范例（续）灵敏度m×相关系数r2m×std×rm温度差异GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2图4风切变与湍流强度的关系示例（图中的R^2应被替换为r^2）图5遥感设备与参考传感器测量结果的百分比差异与湍流强度关系的示例GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2表11变量相关性分析后剩余的灵敏度分析参数灵敏度m×相关系数r2m×std×rm关性而做出了努力，变量之间的独立性依然是一个必表12计算环境变量的最大影响的示例方案m×range表8计算环境变量的最大影响的示例GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2m×range表13考虑所有变量和只考虑最显著影响变量的遥感设备的初步准确度等级GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2 xverification_test................................表14遥感设备的最终准确度等级示例虑排除的装置数量与作为代表接受的装置数量之比。从灵敏度），分级通过至少三次分级测试确定（两台遥感设备在相在式(2)中应使用最终的灵敏度斜率来计算不确定度。最终的斜率是由各种分级测试的斜率组合而GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2 .....................................................式中:NCT——分级测试的数GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2遥感测量设备的性能验证应通过遥感测量设备校准时获得的测量结果与测风塔安装参考传感器获求。应根据在分级测试中考虑的与特定测量活动相关的那些准试验，遥感设备应保存，或者直接运输到校准试验完成后将开展特定测量活动的b)对于垂直风速比较和水平风速标准偏差比较，可采用0.1m/s宽度区间，区间中心值为0.1m/s原始数据（以10min平均值表达），应显示为遥感设备），应将遥感测量值和参考测量值的区间平均偏差与减去区间平均偏差后的校准试验标准不确定度进2u2uer,i−VRSD,i−VRef,i..............................................................式中: VRSD,i——在区间i中校准测试的遥感设备区间平均值； GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2图6由遥感设备和杯式风速计测得的水平风速分量的10min平均值的比较（图例，从R^2改成r^2）图7遥感设备和杯式风速计的水平风速分量的测量结果的区间平均比较（图例，从R^2改成r^2）GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2f)根据9.4，与遥感设备现场检查相关的不确定在测量体积内由于非均匀的气流而引起的不确定度。不同的不确定度分量应被假设为相互独立，d)对参考杯式风速计测量值进行的测风塔校正的对于这些参考传感器不确定度分量的特定细节，参考IEC6148.3遥感设备校准测试产生的不确定度b)遥感设备测量值和参考传感器测量值的平均偏差，如果执行遥感设备测量的校正，如果遥感设备和参考传感器测风塔之间相隔较大应假设不同的不确定度分量彼此独立，对于每个风速区间，它们应被正交相加。计算示例如表11GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2表15基于系统不确定度的遥感设备（RSD）校准不确定度计算示例[m/s][m/s]差度–0.2表16基于系统不确定度的遥感设备（RSD）校准不确定度计算示例[m/s][m/s]差度GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2843定度自动包含在特定测量活动的区间平均值的A类不定度具有统计性质，并且完全反映在特定测量活A类不确定度）中，因此不应将其视为风速测量的B类不确响产生的风速测量的B类不确定度应只考虑校准试验和特定测每个风速区间都必须计算。计算由于这些变量引式中:uVR,class,i——风速区间i中由于环境变量对遥感设备性能的影响而引起的风速测M——根据分级测试，被认为对遥感设备准确度mj——描述遥感设备的风速测量对环境变量j的灵敏度的斜率，从对来自 xSMC,j,i——在特定测量活动期间出现的风速区间i中环境变量j的平均值； xver,j,i——在遥感设备校准试验期间出现的风速区间i中环境变量j的平均值。2)在特定测量活动期间没有测量环境变量：GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2式中:M——根据分级测试，被认为对遥感设备准确度mj——描述遥感设备的风速测量对环境变量j的灵敏度的斜率，从对来自xmin,j,i——风速区间i中没有被测量的环境变量j的期望的下边界限值；xmax,j,i——风速区间i中没有被测量 xver,j,i——在遥感设备校准试验期间出现的风速区间i中环境变量j的平均值。uVR,class,i=vi...................以上选项2)的意图是在特定测量活动期间没有测量相关环境变量的情况下，则应估计出现在特定8.5遥感设备测量空间体积内由于非均匀的气流引起的不确定度定的配置，对非均匀气流对测量偏差的影响进行严格而彻通过观察多普勒效应来估计适用于许多单稳态系统的这种不确定度的简化替代方法，见参考文献应估计由于设备的不理想调平而导致的遥感设备的不确定度。不确定度高度依赖于所用仪器的类8.7遥感设备风速测量中的合成不确定度（uVR,i）将以下不确定度分量进行合成，计算RSD测得风速的B类不确定度uVR,i：uR,flow,iuR,mon,i+++++...............................GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-2uVR,ver,i——验证测试引起的不确定度；uVR,isc,i——由现场测试引起的不确定度；uVR,mon,i——与RSD监测相关的不确定度。9.1在使用现场监控遥感设备的性能至少40m或特定情况下所关注的最低高度（如在功率特性测试的案例中的下叶尖高度）的测风9.2遥感设备的故障识别使用测风塔进行的风测量（风速和风向）的时间序列图应与遥感设备各项风测量的时间序列图进9.3遥感设备系统不确定度评估的一致性检查传感器的测量结果的平均偏差的绝对值不超过以下不确定度分量的平方求和的平方根结果。b)根据在8.4中给出的相关方程评估特考虑在特定测量活动中和特定测量活动之前的校准测量中有影响的环境变量的平均偏差。根据上述评估，可能出现三种场景，且应按如下方式+>+>vRSD,mh,i−vMM,i....................................................uVRcls,mh,i——区间i中在控制测风2)如果不满足式(13)，并且遥感设备和控制测风塔的测量高度是相等的，应增加下列不确定uVR,mon,i=vRSD,mh,i−vMM,i....................................GB/TXXXX-XXXX/IEC61400-50-23)如果不满足式(13)，并且遥感设备和控制测风塔的测量高度不相同，应按如下方式计算uVR,mon,i：u=u=u×usystematic,j,i(15)VR,mon,iadded_systematic,j,iadded_systematic,1,iusystematic,1,i uadded_systematic,j,i——在测量高度j处增加的B类不确定度（未被测风塔覆盖uadded_systematic,1,i——在测风