注:瑞利分布是形状参数等于2的威布尔分布。 3.12 日变化 diurnal variation
以日为基数发生的变化。月或年的风速(或风功率密度)日变化是求出一个月或一年内,每日同一钟点风速的月平均值或年平均值,得到0点到23点的风速(或风功率密度)变化。 3.13 年变化 annual variation
以年为基数发生的变化。风速(或风功率密度)年变化是从1月到12月的月平均风速(或风功率密度)变化。 3.14 年际变化 interannual variation
以30年为基数发生的变化。风速年际变化是从第1年到第30年的年平均风速变化。 3.15 风切变 wind shear
风速在垂直于风向平面内的变化。 3.16 风切变幂律 power law for wind shear
表示风速随离地面高度以幂定律关系变化的数学式。 3.17 风切变指数 wind shear exponent
通常用于描述风速剖面线形状的幂定律指数。 3.18 湍流强度 turbulence intensity
风速的标准偏差与平均风速的比率。用同一组测量数据和规定的周期进行计算。
3.19 轮毂高度 hub height
从地面到风轮扫掠面中心的高度。
6
4 测风数据要求
4.1 风场附近气象站、海洋站等长期测站的测风数据
4.1.1 在收集长期测站的测风数据时应对站址现状和过去的变化情况进行考察,包括观测记录数据的测风仪型号、安装高度和周围障碍物情况(如树木和建筑物的高度,与测风杆的距离等),以及建站以来站址、测风仪器及安装位置、周围环境变动的时间和情况等。
注:气象部门海洋站保存有规范的测风记录,标准观测高度距离地面10m。1970年以后主要采用EL自记风速仪,以正点前10min测量的风速平均值代表这一个小时的平均风速。年平均风速是全年逐小时风速的平均值。
4.1.2 应收集长期测站以下数据:
a)有代表性的连续30年的逐年平均风速和各月平均风速。 注:应分析由于气象站的各种变化,对风速记录数据的影响。 b)与风场测站同期的逐小时风速和风向数据。 c)累年平均气温和气压数据。
d)建站以来记录到的最大风速、极大风速及其发生的时间和风向、极端气温、每年出现雷暴日数、积冰日数、冻土深度、积雪深度和侵蚀条件(沙尘、盐雾)等。
注:本标准中逐小时风速、风向、温度和气压数据分别是每个小时的平均风速、出现频率最大的风向、平均温度和平均气压。 4.2 风场测风数据
应按照GB/T 18709-2002年的规定进行测风,获取风场的风速、
7
风向、气温、气压和标准偏差的实测时间序列数据,极大风速及其风向。
5 测风数据处理
5.1 总则
测风数据处理包括对数据的验证、订正,并计算评估风能资源所需要的参数。 5.2 数据验证 5.2.1 目的
数据验证是检查风场测风获得的原始数据,对其完整性和合理性进行判断,检验出不合理的数据和缺测的数据,经过处理,整理出至少连续一年完整的风场逐小时测风数据。 5.2.2 数据检验 5.2.2.1 完整性检验
a)数量:数据数量应等于预期记录的数据数量。
b)时间顺序:数据的时间顺序应符合预期的开始、结束时间、中间应连续。
5.2.2.2 合理性检验
a)范围检验,主要参数的合理范围参考值见表1。
8
表1 主要参数的合理范围参考值 主要参数 平均风速 风向 平均气压(海平面) 合理范围 0≤小时平均风速<40m/s 0≤小时平均值<360 94kPa≤小时平均值≤106kPa b)相关性检验,主要参数的合理相关性参考值见表2。
表2 主要参数的合理相关性参考值 主要参数 50m/30m高度小时平均风速差值 50m/10m高度小时平均风速差值 50m/30m高度风向差值 合理范围 <2.0m/s <4.0m/s <22.5 c)趋势检验,主要参数的合理变化趋势参考值见表3。
表3 主要参数的合理变化趋势参考值 主要参数 1h平均风速变化 1h平均温度变化 3h平均气压变化 合理变化趋势 <6m/s <5℃ <1kPa 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,在数据超出范围时应根据当地风况特点加以分析判断。
9
5.2.3 不合理数据和缺测数据的处理
5.2.3.1 检验后列出所有不合理的数据和缺测的数据及其发生的 时间。
5.2.3.2 对不合理数据再次进行判别,挑出符合实际情况的有效 数据,回归原始数据组。
5.2.3.3 将备用的或可供参考的传感器同期记录数据,经过分析处理,替换已确认为无效的数据或填补缺测的数据。
5.2.4 计算测风有效数据的完整率,有效数据完整率应达到90%。
有效数据完整率按下式计算:
有效数据完整率?应测数目?缺测数目?无效数据数目?100%
应测数目式中:应测数目——测量期间小时数;
缺测数目——没有记录到的小时平均值数目; 无效数据数目——确认为不合理的小时平均值数目。 5.2.5 验证结果
经过各种检验,剔除掉无效数据,替换上有效数据,整理出至少连续一年的风场实测逐小时风速风向数据,并注明这套数据的有效数据完整率。
编写数据验证报告,对确认为无效数据的原因应注明,替换的数值应注明来源。
此外,宜包括实测的逐小时平均气温(可选)和逐小时平均气压(可选)。
10