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GB/T××××－××××／IEC61400-12-2：2013IIEC引言IEC61400-12部分的目的是提供一种统一的使用机舱风速计测试、分析、报告单个风力发电机组功率特性的方法。该标准只应用在尺寸足够的水平轴风力发电机组，且机舱风速计不受风力发电机组叶片及机舱严重影响进而不影响风力发电机组功率特性的情况下。本标准的目的是在IEC61400-12-1：2005提出的要求不可行的时候使用本标准提出的方法。从而保证在目前的测试技术和测试设备水平下结果的一致性、准确性和可重复性。本标准规定的程序表述了如何利用机舱风速计根据测量功率曲线和估计年发电量表征风力发电机组的功率特性。在此程序中，风速计安装在被测风力发电机组机舱上或附近，风速计在这个位置上测得的风速受到风轮的严重影响，本程序包括了确定和应用合适的修正来解决这一问题的方法。然而，需要注意的是，与完全按照IEC61400-12-1:2005进行的测试相比，这种修正增加了不确定度。本程序也提供了确定测量不确定度的方法，包括不确定度源的评估，以及在报告功率和年发电量中的合成不确定度的推荐值。功率特性测试的关键因素是风速的测量。即使风速计在高品质风洞中做过校准，风矢量的大小和方向的波动可以导致在测试现场中不同的风速计表现出不同的特性。此外，近风力发电机组机舱处的气流条件复杂多变，对于风速计的选择和安装需要特别考虑，这在标准中也做出了说明。本标准将使设计风力发电机组的制造、安装、规划、许可、运营、使用和监管的各方受益。如果合适，标准推荐的准确的测试和分析技术可以被各方应用，保证风力发电机组开发和运营技术的一致性、准确性和持续发展。依据本标准给出的测量和报告编写程序能得到他人可重复的准确结果。同时，标准使用者应该意识到由于风切变和湍流强度较大的变化以及数据筛选标准的选择而引起的误差。因此，使用者应该在功率特性测试开展之前考虑到这些误差的影响和与测试目的相关的数据筛选标准。GB/T××××－××××／IEC61400-12-2：20131风力发电机组基于机舱风速计的风力发电机组功率特性测试1范围IEC61400-12这部分指定了单台水平轴风力发电机组功率特性验证方法，不包括61400-2涉及的小型风力发电机组。本标准在特定运行条件或合同规定不满足IEC61400-12-1：2005要求的情况下使用。测试方法可以用来评估特定地理位置的特定风力发电机组的性能。同样，该方法可以用来对不同类型或不同设置的风力发电机组进行一般比较。基于机舱风速计测量的功率曲线和估计年发电量会受到风力发电机组风轮的影响（即：在风速变大或变小的情况下）。机舱风速应该根据气流畸变效应修正，方法中规定了确定这个修正值的程序。在IEC61400-12-1：2005中，风速计是安装在距风力发电机组上风向2-4风轮直径的测风塔上。这个位置可以确保测试风电机组风轮对“自由流”风速的直接测量影响最小。在IEC61400-12-2程序中，风速计在机舱顶部或附近，这里测得的风速受到风轮和机舱的严重影响，本程序包含了对这种影响的相关修正方法的确定和应用。然而，应该注意到，与IEC61400-12-1：2005严格的测试配置相比，这种修正肯定增加了不确定度。IEC61400-12-2描述了如何根据测试功率曲线和估计年发电量表征风力发电机组功率特性。测试功率曲线由一个时期同时测量的机舱风速和功率输出得到，这个测试周期足够长从而可以建立足够的数据组来表述风速和变化的风及大气条件。为了精确测量功率曲线，机舱风速用传递函数调整以估计自由流风速。本程序描述了传递函数的测试和验证。年发电量由测试功率曲线和相关的风速分布得到，假设可利用率100%。本程序也提供了测试不确定度的导则，包括不确定度源的评估及功率曲线和年发电量合成不确定度的推荐值。2规范性引用文件下面的文件全部或部分被引用且不可或缺，凡是注明引用的文件，以引用的版本为准。对于没有引用日期的文件，以最新版本为准。IEC/TR60688：1997将交流电量转换成模拟信号或数字信号用的电测量变送器修改件1（Electricalmeasuringtransducersforconvertinga.c.electricalquantitiestoanalogueordigitalsignals:Amendment1）IEC/TR60688：2001将交流电量转换成模拟信号或数字信号用的电测量变送器修改件2（Electricalmeasuringtransducersforconvertinga.c.electricalquantitiestoanalogueordigitalsignals:Amendment2）IEC61400-12-1：2005风电机组第12-1部分：风力发电机组功率特性测试（Windturbines–Part12-1:Powerperformancemeasurementsofelectricityproducingwindturbines）IEC61869-2：仪表互感器第2部分：电流互感器用附加要求（Instrumenttransformers–Part2：AdditionalrequirementsforcurrentTransformers）IEC61869-3：仪表互感器第3部分：感应式电压互感器用附加要求（Instrumenttransformers–Part3:Additionalrequirementsforinductivevoltagetransformers）ISO/IEC17025：测试和校准试验室能力通用要求（GeneralrequirementsforthecompetenceoftestingandcalibrationLaboratories）ISO/IECGuide98-3：指南98-3测量不确定度第3部分：测量中的不确定度表达指南（Uncertaintyofmeasurement–Part3:Guidetotheexpressionofuncertaintyinmeasurement(GUM:1995)）ISO2533：标准大气（Standardatmosphere）3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1准确度accuracy被测量（物）的测量值与真实值的接近程度。3.2年发电量annualenergyproductionAEP利用测量功率曲线和轮毂高度不同风速频率分布估算得到的一台风力发电机组一年时间内生产的全部电能。计算中假设可利用率为100%。3.3年发电量测量值annualenergyproduction–measuredAEP-measured利用测量功率曲线和轮毂高度不同风速频率分布估算得到的一台风力发电机组一年时间内生产的全部电能。计算中假设可利用率为100%。不含外推到更高风速下的功率曲线值。3.4年发电量外推值annualenergyproduction–extrapolatedAEP-extrapolated利用测量功率曲线和轮毂高度不同风速频率分布估算得到的一台风力发电机组一年时间内生产的全部电能。计算中假设可利用率为100%。包含外推到切出风速的功率曲线值。3.5复杂地形complexterrain测试场地周围地形属显著变化的地带或有可能引起气流畸变的障碍物地带。3.6数据组dataset在规定的连续时段内采集的数据集合。3.7文档documentation任何保存在文件和/或数据中的和测试有关的信息，但可以不出现在最终报告中。3.8外推功率曲线extrapolatedpowercurve用估计方法对测量功率曲线从测量的最大风速到切出风速的延伸。3.9气流畸变flowdistortion由障碍物、地形变化、风力发电机组风轮、风力发电机组机舱或其它风力机引起的气流改变，其结果是相对自由流产生了严重的偏离。3.10自由流风速freestreamwindspeedGB/T××××－××××／IEC61400-12-2：20133风力发电机组叶片上游不受风轮气动力学影响的水平风速。3.11湍流强度turbulenceintensity风速标准偏差与平均风速的比，在特定时间内，由相同数据组中的测量水平风速样本决定。3.12轮毂高度hubheight(windturbines)从塔基到风力发电机组风轮扫掠面中心的高度。3.13机器配置改变machineconfigurationchange风力发电机组运行时会引起风力发电机组功率特性重要变化的配置，不包括正常的维护。例如：部件的替换，特别是叶片，齿轮箱或发电机，软件版本更新，非计划性叶片清洗。3.14测量功率曲线measuredpowercurve按确定的测量程序测试、修正和规格化处理后，风力发电机组净电功率输出与自由流风速的函数关系，用图形和表格表示。3.15测量周期measurementperiod功率特性测试中收集具有统计意义的重要数据的时间段。3.16测量扇区measurementsector测取功率曲线或确定机舱传递函数时所需的风向扇区。3.17测量不确定度measurementuncertainty关系到测试结果的表征由测量造成可得量值合理离散的参数。3.18区间法methodofbins将测试数据按照参数间隔分组的数据处理方法。通常用于风速区间，但也可用于其它参数。注1：在每一个区间内，记录数据集或采样的数目和总和，计算每一个区间内的平均值。3.19机舱nacelle在水平轴风力发电机组顶部包括传动链和其它部件的壳体。3.20机舱功率曲线nacellepowercurveNPC风力发电机组的测量功率特性表示为自由流风速与风力发电机组净有功率的函数；对于机舱功率曲线，自由流风速不能被直接测量，而是由测量机舱风速和机舱传递函数得到自由流风速。3.21机舱风速nacellewindspeed在风力发电机组机舱顶或风力发电机组前方测量的水平风速。3.22净有功功率netactiveelectricpower风力发电机组传输送给电网的电功率值。3.23正常维护normalmaintenance任何独立于功率特性测试的，在正常维护计划内的改变，如更换机油，清洗叶片（无论如何，独立于功率特性测试）3.24障碍物obstacles阻挡风流动，产生气流畸变的固定物体，如建筑物和树。3.25桨距角pitchangle在指定的叶片径向位置(通常为100%叶片半径处)，叶片弦线与风轮旋转平面间的夹角。3.26功率系数powercoefficient风力发电机组净功率输出与风轮扫掠面上从自由流得到的功率之比。3.27功率特性powerperformance风力发电机组发电能力的度量。3.28额定功率ratedpower部件，仪器和装置在特定运行条件下时，测得的功率值，通常由制造商标定。3.29报告report在最终报告中出现的任何关于测试的信息。3.30粗糙长度roughnesslength假设垂直风廓线具有随高度对数变化的特性，外推至平均风速为0时的高度。3.31险峻性指数ruggednessindexRIXxx对地形测量来说，可定义为在超过高度差XX*（D+H）的给定扇区内高度差的百分比。3.32场地标定sitecalibration通过测量在某个风向下的参考测风塔位置和风力发电机组位置的风速的相互关系来量化和潜在降低地形和障碍物影响的程序。3.33标准不确定度standarduncertainty用标准偏差表示的测量结果不确定度。3.34扫掠面积sweptarea对于水平轴风力发电机组，是指旋转风轮在垂直于旋转轴平面上的投影面积；对于翘翘板式风轮，指的是风轮在垂直于低速轴的平面上的投影面积。GB/T××××－××××／IEC61400-12-2：201353.35测试场地testsite被测风力发电机组所在地点及环境。3.36上网风力发电机组turbineonline风力发电机组的正常工况，不包括切入切出，但包括了风轮转速在正常运行范围内发生短暂脱网的所有工况，