GB/T 42477-2023 光伏电站气象观测及资料审核、订正技术规范（正式版）

ICS07.060CCSA47光伏电站气象观测及资料国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T42477—2023 I 3术语和定义 4气象观测 34.1观测站址 34.2观测要素 34.3观测仪器 34.4仪器安装 44.5仪器维护 4 54.7数据传输 54.8证实方法 5 65.1审核要求 6 6 65.4异常数据处理 75.5有效数据完整率要求 75.6证实方法 76数据插补 6.1插补要求 76.2插补方法 76.3证实方法 87太阳辐射要素数据代表年订正 87.1订正方法 87.2证实方法 9 IGB/T42477—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国气象局提出。本文件由全国气候与气候变化标准化技术委员会(SAC/TC540)归口。本文件起草单位：中国气象局公共气象服务中心、国华能源投资有限公司、通威太阳能(合肥)有限公司、中国大唐集团新能源科学技术研究院有限公司、特变电工新疆新能源股份有限公司、中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司、成都信息工程大学、内蒙古电力勘测设计院有限责任公司、北京玖天气象科技有限公司。1GB/T42477—2023光伏电站气象观测及资料2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文本文件。GB/T19565—2017总辐射表GB/T31156—2014太阳能资源测量总辐射GB/T33698—2017太阳能资源测量直接辐射GB/T33699—2017太阳能资源测量散射辐射GB/T35221—2017地面气象观测规范总则GB/T35222—2017地面气象观测规范云GB/T35223—2017地面气象观测规范气象能见度GB/T35226—2017地面气象观测规范空气温度和湿度GB/T35227—2017地面气象观测规范风向和风速GB/T35228—2017地面气象观测规范降水量GB/T35231—2017地面气象观测规范辐射GB/T35237—2017地面气象观测规范自动观测GB/T37468—2019直接辐射表GB/T37526—2019太阳能资源评估方法NB/T32011—2013光伏发电站功率预测系统技术要求QX/T66—2007地面气象观测规范第22部分：观测记录质量控制3术语和定义3.1从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。2GB/T42477—2023注3:由于绝大多数物体的表面粗糙，其反射多为在一给定时间，太阳直接辐照度达到或超过120W/m²的各段时间总和。3GB/T42477—20234气象观测观测环境应符合下列要求：——观测地点满足GB/T35231—2017中4.3的要求；——不受光伏阵列反射影响；——仪器感应元件的平面以上无障碍物。观测要素包括：c)光伏组件背板温度。太阳辐射观测仪器应符合GB/T19565—2017中第5章和GB/T37468—2019中第4章的要求，总辐射表和直接辐射表均应达到或高于二级表的性能指标。水平面总辐射和光伏阵列表面总辐射的测量气象要素的观测仪器，气温和相对湿度应符合GB/T35226—2017中4.5的要求，风速和风向应符合GB/T35227—2017中第4章的要求，能见度应符合GB/T35223—2017中第6章的要求，云量应符合GB/T35222—2017中第4章的要求，降水量应符合GB/T35228—2017中4.2的要求。光伏组件背板温度的测量，应选择能够紧贴于光伏组件背板上的温度传感器。其性能指标应满足a)测量范围：-40℃~100℃;c)工作环境温度：—40℃~60℃。4GB/T42477—20234.3.4仪器校准将校准系数应用在数据采集程序中。所有观测仪器在安装使用之后，应在其规定的时间周期内进行定期校准，该周期通常为1～2年。观测仪器因故障维修或环境破坏4.4.1安装高度GB/T31156—2014中6.1、GB/T33698—2017中6.1、GB/T33699—2017中6.1以及GB2017中5.4的要求。光伏阵列相同；当光伏阵列的安装方式和角度未知时，总辐射表可采用当地纬度角以固定方式朝正南安装。气象要素观测仪器的安装应符合GB/T35221—2017中5.4的要求，且不会与太阳辐射仪器形成相互遮挡。4.4.4光伏组件背板温度观测仪器安装域尚无已建光伏电站，温度传感器可暂安装在观测站用于供电的光伏组件背面，待光伏电站建成运行光伏组件背面的遮挡。光伏电站气象观测站应满足以下安全防护要求：按照GB/T35231—2017中7.4、8.4、9.4,GB/T35226—2017中12.2,GB/T35227—2017中5GB/T42477—2023大风等特殊天气时，应在天气过程结束后及时进行巡检并做好巡检记录。主要检b)水平面总辐射传感器是否保持水平，光伏阵列表面总辐射传感器c)直接辐射传感器的跟踪是否正常；太阳辐射要素的采集应符合GB/T35231—2017中5.3的要求，并记录瞬时辐照度的分钟值，累计4.6.2气象要素采集光伏组件背板温度的数据采集应符合GB/T35237—2017中4.1、4.2中关于气温的要求，并记录分b)用于光伏电站发电功率预测的观测数据，其观测时长应符合NB/T32011-2013中4.2的要求；c)用于光伏电站后评估的观测数据，其观测时长应与光伏电站的运行时长相同。观测数据可采用无线和有线两种方式进行传输。气象观测站建设和运行过程中应记录以下信息：——观测要素；——每个观测要素采用的仪器名称及型号；——光伏阵列表面总辐射观测仪器的安装角度和方位角；6GB/T42477—2023——光伏组件背板温度观测仪器的具体安装位置；——安全防护措施；—所有观测要素的采集频次及样例数据文件截图；-—目测核对观测要素，以及每个观测要素所采用仪器铭牌上的名称及型号；——测量所有观测仪器的安装高度；——测量光伏阵列表面总辐射观测仪器的安装角度和方位角；——目测核对所有观测仪器的相对位置；——目测核对光伏组件背板温度观测仪器的具体安装位置；——目测核对安全防护措施；5资料审核测满1年后应对全年数据进行审核。各要素的数据数量应与预期的数据数量一致。数据的时间顺序应与预期的开始时间和结束时间符方法进行。5.3.3气象要素的审核按照QX/T66—2007中附录A和附录B的方法进行。5.3.4光伏组件背板温度的审核按照QX/T66—2007中附录A和附录B中地表温度的方法进行。5.3.5光伏阵列表面总辐射数据的合理范围如下：a)气候学界限值：瞬时辐照度大于或等于0且小于2000W/m²;情况分析内部一致性；7GB/T42477—2023c)变化范围：1小时辐照度变化的绝对值大于或等于0且小于1600W/m²;d)数据连续性：通常情况下，5个连续的观测数据不应完全相同。5.4异常数据处理对初判为不合理的异常数据应通过前后相邻时次观测数据、当时天气现象和自然地理环境、邻近气象站同时段观测数据进行判别分析，符合实际情况的数据按有效数据处理，不符合实际情况的数据按无效数据进行剔除。5.5有效数据完整率要求用于太阳能资源评估的观测数据，其1年小时值的有效数据完整率应不低于95%,且连续缺测时间不宜超过3天。用于光伏发电功率预测的观测数据，其有效数据完整率应符合NB/T32011—2013中4.2的要求，不低于95%。5.6证实方法5.6.1有效数据完整率计算有效数据完整率按照GB/T37526—2019中6.2.2.3的方法计算。5.6.2审核记录获得观测数据并审核后，应记录以下信息：a)所有观测要素的起止时间、应测数据量、实测数据量和缺测数据量；b)所有观测要素中的异常数据及判别依据；c)异常数据的处理情况、剔除的数据量以及剔除后剩余的实测数据量；d)测算实测有效数据完整率：1)若符合5.5的要求且数据完整率达到100%,则可直接提交应用；2)若符合5.5的要求且数据完整率不足100%,则提出插补要求；3)若不符合5.5的要求，则应延长观测时段，直到符合5.5的要求。6.1插补要求将无效数据剔除后，连同缺测时次一起进行数据插补，插补后的太阳辐射要素和气象要素小时值的有效数据完整率应达到100%。6.2插补方法6.2.1太阳辐射要素数据插补方法6.2.1.1有备用的或可供参考的同期记录数据，经过分析处理，可替换无效数据或填补缺测的数据。6.2.1.2无备用的或可供参考的同期记录数据，则从实测数据序列中选择与缺测时刻最近、天气现象相同、有实测数据的时刻进行数据插补。计算方法应符合公式(1):……8GB/T42477—2023式中：E₁——缺测时刻的地外水平面太阳辐照度，单位为瓦每平方米(W/m²);E₂——有实测数据时刻的地外水平面太阳辐照度，单位为瓦每平方米(W/m²)。地外水平面太阳辐照度的计算方法见GB/T37526—2019中附录B。中第6章的方法进行插补。其他气象要素可参考以下两种方法进行插补。考时，可采用观测站自身邻近日期(一般为缺测日期前后5天，共10天)同时次的各要素数据的算术平均值进行插补。b)线性相关法：若观测时间较短，且具有备用或与之显著相关的其他观测站数据，可采用线性相关法对各要素数据进行插补。若观测时间较长，缺测日前后2天具有2年的同期实测数据时，可将缺测日前后2天的各要素数据及其同期实测数据建立相关关系，利用线性相关法推算缺测日的各要素数据。光伏组件背板温度的缺测数据插补方法与气温相同。插补后的有效数据完整率按照GB/T37526—2019中6.2.2.3的方法计算。a)每个缺测数据所采用的插补方法及依据；b)测算插补后的有效数据完整率：1)若符合6.1的要求，则可直接提交应用；2)若不符合6.1的要求，则应继续插补，直到符合6.1的要求。7太阳辐射要素数据代表年订正7.1订正方法太阳辐射要素数据若用于光伏电站太阳能资源评估，且观测时段不能代表光伏电站多年平均状况长序列数据宜为30年，达不到时，应至少收集近10年数据。按照GB/T37526—2019中6.3的分9GB/T42477—2023通过以下两步确定代表年时间序列：小的时间区间作为代表年时间序列的时间区间