GB/T37523-2019
风电场气象观测资料审核、插补与订正技术规范
Specificationfordatainspectionandcorrectionofwindpowerplantmeteorologicalobservation
- 中国标准分类号（CCS）A47
- 国际标准分类号（ICS）07.060
- 实施日期2020-01-01
- 文件格式PDF
- 文本页数11页
- 文件大小643.00KB
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风电场气象观测资料审核、插补与订正技术规范
国家标准 GB/T37523一2019 风电场气象观测资料审核、插补与 订正技术规范 Speifeationtrdhatainspeetionandcreetionfwindpowerplant eteorologicalobservation 2019-06-04发布 2020-01-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/37523一2019 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 资料要求 4.1风电场资料 4.2参证站资料 4.3再分析资料 5 数据审核 5.1数据格式审核 5.2完整性审核 5.3合理性审核 5.！一致性审核 5.5不合理数据处理 短期观测数据插补 6.1概述 用于插补的参照数据 6,2 6.3风速插补 6.4风向插补 6.5气温、气压插补 代表年数据订正 7.1概述 7.2长年代参照资料的选定 7.3风速订正 7.4气温、气压订正 附录A资料性附录)数据一致性检验方法 附录B资料性附录)短期观测数据插补方法 附录c(资料性附录)代表年数据订正方达 参考文献
GB/37523一2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由气象局提出
本标准由全国气候与气候变化标准化技术委员会风能太阳能气候资源分技术委员会SAC/ TC540/SC2归口
本标准起草单位;气象局公共气象服务中心、电力科学研究院、新疆金风科技股份有限 公司
本标准主要起草人:张永山、宋丽莉,袁春红、杨振斌、王勃、胡菊、王香云,黄林宏胡高硕、韩东
GB/37523一2019 风电场气象观测资料审核、插补与 订正技术规范 范围 本标准规定了风电场气象观测资料的数据审核、短期观测数据插补,以及代表年数据订正技术
本标准适用于风能资源开发利用及相关风工程应用研究 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T18709一2002风电场风能资源测量方法 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 测风塔windmeasurementtower 安装风速、风向等传感器以及风数据记录器,用于测量风能参数的塔形构筑物
3.2 再分析资料reanalysisdata1 以数值模式为工具,对各类气象观测资料进行同化分析获得的气象分析数据
3.3 esentative data 代表年数据repre year 风电场观测数据分析加工后、其风能资源参数可代表风电场多年平均状况的一套完整年度数据 资料要求 4.1风电场资料 4.1.1测风塔观测资料 应按照GB/T18709一2002中第4章规定获取风电场的风速、风向、气温、气压等实测数据
4.1.2测风塔设置与维护资料 应包括测风塔和仪器基本信息、仪器检定报告、探测环境及其变化等
4.2参证站资料 4.2.1 参证站要求 参证站应
GB/T37523一2019 是与风电场气象条件相似或可比较的气象站、海洋站等长期测站 a b)具有代表性的连续20年以上的历史观测资料 具有与风电场显著相关的同期观测资料
c 4.2.2参证站资料 参证站资料应具有 与测风塔观测同期的逐小时风速、风向、气温及气压等数据 a 连续20年以上的历史观测资料,包括;风、气温、气压的逐月平均和极端值
b 4.3再分析资料 当没有合适的参证站时,可用再分析资料
再分析资料包括 a 资料说明,包括资料来源、处理方法、时空分辨率等; b) 与测风塔同期观测的逐小时风速和风向数据,且与测风塔风速相关性较好、风向玫瑰图相似; 有代表性的连续20年以上的逐月平均风速和风向频率
c 5 数据审核 5.1数据格式审核 风电场气象观测资料的数据格式.数据种类,观测时间、观测高度等与测风塔设置说明 -致
5.2完整性审核 包括 数量检查,数据数量应等于预期记录的数据数量 a b)时间顺序检查,数据的时间顺序应符合预期的开始时间、结束时间,中间应连续
5.3合理性审核 包括 a 范围检查,主要参数的合理范围参考值见表1; b) 相关性检查,主要参数的合理相关性参考值见表2 趋势检查,主要参数的合理变化趋势参考值见表3
c 注各地气候条件和风况变化很大,三个表中所列参数范围供检验时参考,在数据超出范围时可据当地风况特点加 以分析判断
主要参数的合理范围参考值 表1 主要参数 观测值的合理范围 风速 [0m/s,75m/s 风向 [0°,360' 气温 [-80C,60C) 870hPa,1100hPa 平均气压(海平面)
GB/37523一2019 表2主要参数的合理相关性参考值 主要参数 合理相关性 50m以上间隔不超过20m的两个高度层小时平均风速差值 2.0m/s 10m~50m之间间隔不超过20m的两个高度层小时平均风速差值 <3.0m/s 30m以上间隔不超过20m的两个高度层有效风速(3m/s一25m/s)的风向差值 22.5 表3主要参数的合理变化范围参考值 主要参数 合理变化趋势 10min平均风速变化 20m/s lh平均温度变化 5C 3h平均气压变化 <10hPa 5.4 -致性审核 其中: 有效风速(3m/s一25m/s)区间,相邻时刻同一测风塔不同观测层风速风向变化趋势应相同 a b)仪器更换或维修前后的观测数据能否合并使用,应做一致性检验
检验方法参见附录A 当主要参数出现突变或长时间不变时,应参照其他观测层、邻近测风塔或参证站判断是否 c 合理
5.5不合理数据处理 对初判不合理的数据,应通过前后相邻时间观测数据、上下层观测数据、邻近测风塔或参证站同时 段观测数据判别分析,挑出符合实际情况的数据按有效数据处理
短期观测数据插补 6.1概述 对不合理与缺测的数据均需进行数据插补
插补前的数据有效完整率应不低于70%
6.2用于插补的参照数据 按如下顺序选取用于插补的参照数据 同塔有效数据; aa 与测风塔相关性较好(至少要通过0.05的显著性水平检验)的其他观测站数据 b) 与测风塔相关性较好(至少要通过0.05的显著性水平检验)的再分析资料
6.3风速插补 采用测风塔其他观测层数据作为参照数据,宜用廓线法推算插补风迷(参见附录B中B.1) 两个显著相关数据集之间的数据插补,可用线性相关法推算插补风速(参见B.2)
大风速样本、按季节或风向分类的数据插补,可用相关比值法推算插补风速(参见B.3)
GB/T37523一2019 6.4风向插补 两个风向层风向吻合率(有效风速区间,风向偏差小于22.5)在80%以上,可将参照点同期风向记 录直接移植到测风塔
6.5气温、气压插补 根据本测风塔相近时刻的气温、气压数据内插,或根据附近的测风塔或参证站的气温、气压数据用 线性相关法推算气温、气压插补值(参见B.2). 代表年数据订正 7.1概述 短期观测数据不能代表风电场多年(20年以上)平均状况时,则要采用长年代参照资料做代表年数 据订正
短期观测数据至少有连续一年,数据有效完整率应不低于90%
7.2长年代参照资料的选定 按如下顺序选取用于订正的参照数据 采用参证站资料 a b)与测风塔相关性较好(至少要通过0.05的显著性水平检验)的再分析资料
7.3风速订正 其中 代表年风速订正方法,参见附录c中C.l a b) 当采用a)的方法不能满足订正要求,且观测时段较长时,可采用长序列平均法、滑动平均取值 法、抽样取值平均法进行代表年订正(参见c.2,C.3和C.4)
7.4气温、气压订正 订正方法同7.3b)
GB/37523一2019 附 录 A 资料性附录 数据一致性检验方法 检验法如式(A.1)
.Z' (A.1 s n十1 式中: 仪器更换《或维修)前、后样本早均值,单位为米每秒(m/)7 .1、工 仪器更换(或维修)前、后样本数 n1、71？ 仪器更换(或维修)前、后样本标准差,单位为米每秒(m/s). S1、S？ 取显著水平《=0.05,查表得到.
如果1<.则说明仪器更换或维修前后两个样本差异不明显
可以合并使用
如果>t.,则说明仪器更换或维修前后两个样本存在显著差异
检验前,需要消除风速自然变化对检验结果的影响
可采用与本测风塔其他观测层或邻近测风塔 同时刻数据的关系构造检验样本
GB/T37523一2019 附 录 B 资料性附录) 短期观测数据插补方法 B.1廓线法 风切变幕律如式(B.1) (B.1 U=Um 式中 高度=
的风速,单位为米每秒(m/s); U2 高度怎，的风速,单位为米每秒(m/s); U1 风切变指数
风切变指数a用式(B.2)计算
lg(Ua/u1 (B.2 lg之2/z1 式中,v与为实测值
B.2线性相关法 取观测点A和观测点B的有效数据进行相关分析,得到线性方程 B.3) y=a.rb 式中a、6为经验系数
r、y分别代表观测点A和观测点B的观测值
将观测点A某个时次的观 测值代人式(B.3),可计算观测点B对应的值
B.3相关比值法 观测点A风速y与观测点B风速之间关系用式(B.4)表示 义二a 一b.r=(.r (B.4 式中,a、,为经验系数,当工较大时,k(r)趋于常数
相关比值法宜用大风速样本、按季节或风向进行分类订正
GB/37523一2019 录 附 C 资料性附录 代表年数据订正方法 象限订正法 C.1 将测风塔短期风速数据订正为代表年风速数据的方法如下 作测风塔与对应年份的参证站各风向(16个风向)象限的风速相关曲线
某一风向象限内风 a 速相关曲线的具体作法是;建一直角坐标系,横坐标轴为参证站风速，纵坐标轴为测风塔的风 速
取测风塔在该象限内的某一风速值(某一风速值在一个风向象限内一般有许多个,分别出 现在不同时刻)为纵坐标,找出参证站各对应时刻的风速值(这些风速值不一定相同,风向也不 -定与测风塔相对应),求其平均值作为横坐标即可定出相关曲线的一个点
对测风塔在该象 限内的其余每一个风速重复上述过程,就可作出这一象限内的风速相关曲线
对其余各象限 重复上述过程,可获得16个测风塔与参证站的风速相关曲线 b 对每个风速相关曲线,在横坐标轴上标明参证站多年的年平均风速,以及与测风塔观测同期的 参证站的年平均风速,然后在纵坐标轴上找到对应的测风塔的两个风速值,并求出这两个风速 值的代数差值(共有16个代数差值) 测风塔数据的各个风向象限内的每个风速都加上对应的风速代数差值,即可获得订正后的测 风塔风速风向资料
C.2 长序列平均法 如果测风塔观测时段较长(一般不少于3年),且参证站同时段的平均值与多年平均值接近,则该时 段测风塔平均值可作为代表年值
C.3 滑动平均取值法 设测风塔有连续m(m>12)个月观测数据,按照每连续12个月为一个年度,可以组成m-11个年 参证站如果存在某个年度(与测风塔同时段)平均值与多年平均值接近,则测风塔该年度值可作为 度
代表年值
如果参证站存在多个这样的年度,或多个年度值的平均值接近多年平均值,则取测风塔对应 的多个年度的平均值为代表年值
抽样取值平均法 设测风塔有连续m(m>12)个月观测数据,其中1月份有m，个
若参证站对应的m，个1月份数 据中,存在某年1月份平均值接近多年1月份平均值,则取测风塔同年1月份平均值为代表年1月份平 均值;若参证站多个1月份出现这样的值,或多个1月份的平均值接近多年1月平均值,则取测风塔对 应的多个值的平均值为代表年1月平均值
同样方法得到其他月份的代表年月值
如能得到12个月 份的代表年月值,其均值为代表年值
如果存在某些月份找不到合适的代表年值,可将两个或多个不同月份组合取值
GB/T37523一2019 参 考文献 [1]GB/T18710-2002风电场风能资源评估方法 [叮 GB/T31724一2015风能资源术语 [a GB500092012建筑结构荷载规范 [打]GB50057一2010建筑物防雷设计规范 [5]Qx/T74！一2007风电场气象观测及资料审核,订正技术规范 [们 QX/Tl182010地面气象观测资料质量控制 [7]气象局.地面气象观测规范[M].北京气象出版社,2003 [8]翁笃呜等.小气候和农田小气候[M]
北京;农业出版社.l981. [97 IEC61400-12-1Powerperformancemeasurements ofdetrieityproducing windturbines
风电场气象观测资料审核、插补与订正技术规范GB/T37523-2019解读
随着风电行业的发展和壮大，气象观测在风电场的建设和运营中起着至关重要的作用。然而，由于气象条件影响风力发电的质量和产量，因此风电场气象观测数据质量的可靠性和准确性对风电场的运行和管理至关重要。
为了保证风电场气象观测数据的准确和可靠，国家标准化管理委员会发布了《风电场气象观测资料审核、插补与订正技术规范GB/T37523-2019》。该技术规范适用于对风电场气象观测数据进行审核、插补和订正的工作，规定了气象观测资料审核、插补与订正的基本要求、方法和程序等内容。
一、气象观测资料审核
气象观测资料审核是指对风电机组安装前、安装过程中和运行中所获取的气象观测资料进行检查和评估，以判断其是否满足典型性、可比性、完整性等要求。
气象观测资料审核的主要内容包括：1.观测设备的验证；2.观测数据的合理性检验；3.气象参数的标称值计算；4.数据缺失情况的评估等。通过对气象观测资料的审核，可以保证观测数据的准确性和可靠性。
二、气象观测资料插补
气象观测资料插补是指根据已有的气象观测资料，结合气象学原理和统计学方法，对缺失的气象数据进行填补。在气象观测数据处理中，数据缺失是普遍存在的问题，因此对气象观测数据进行插补是必要的。
气象观测资料插补的主要内容包括：1.插补方法的选择；2.插补过程中的质量控制；3.插补结果的评价等。通过对气象观测资料的插补，可以使观测数据更加完整和准确。
三、气象观测资料订正
气象观测资料订正是指根据气象学原理和经验公式，对已有的气象观测资料进行订正。由于气象条件的复杂性和多变性，观测所得的气象数据往往需要进行一定的修正和校正，以提高其准确性和可靠性。
气象观测资料订正的主要内容包括：1.气象参数的修正方法；2.气象参数的修正系数计算；3.修正结果的评价等。通过对气象观测资料的订正，可以使观测数据更加准确和真实反映气象条件，为风电场的运行和管理提供更加精确的气象数据支持。
四、总结
《风电场气象观测资料审核、插补与订正技术规范GB/T37523-2019》的发布，标志着我国风电行业气象观测工作的发展迈出了重要一步。该技术规范的实施对于保证风电场气象观测数据质量具有十分重要的意义。
在实际工作中，从业人员应当严格按照该技术规范进行气象观测数据的处理和分析，以确保气象观测数据的准确性和可靠性。同时，还需要不断探索和研究新的气象观测技术和方法，为风电行业提供更加完善的气象服务。
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