IEC 61400-12-2 2013基于机舱风速计的风电机组功率特性测试 20140606
风电相关国家标准整理
国家相关标准风力发电机组功率特性测试主要依照IEC61400-12-1:2005风电机组功率特性测试是目前唯一一个正式版本电流互感器级别应满足IEC 60044-1电压互感器级别应满足IEC 60186功率变送器准确度应满足GB/T 13850-1998要求，级别为0.5级或更高IEC 61400-12-1 功率曲线IEC 61400-12-1 带有场地标定的功率曲线IEC 61400-12-2 机舱功率曲线IEC 61400-12 新旧版本区别对于垂直轴风电机组，气象桅杆的位置不同改变了周围区域的环境要求改变了障碍物和临近风电机组影响的估算方法使用具有余弦相应的风速计根据场地条件将风速计分为A、B、S三个等级根据高风速切入和并网信号可以得到两条功率曲线风速计校准要符合MEASNET规定风速计需要分级电网频率偏差不超过2HZ场地标定只能通过测量，不能用数值模拟场地标定的每一扇区分段至少为10°可以同步校准风速计改进了对风速计安装的描述通过计算确定横杆长度增加针对小型风机的额外章节MEASNET标准和旧版IEC61400-12标准区别使用全部可用的测量扇区，否则在报告中说明不允许使用数值场地标定场地标定更详细的描述，包括不确定度分析只允许将风速计置于顶部风速计的校准必须符合MEASNET准则不使用AEP不完整标准轮毂高度、风轮直径、桨角只能通过测量来判定，不能按照制造商提供的判定报告中必须提供全方位的照片IEC61400-12-1：Power performance measurement for electricity producing wind turbine(2005)风电机组功率特性测试可选择：场地标定IEC61400-12-2：Power curve verification of individual wind turbine,单台风电机组功率曲线验证（未完成）焦点：机舱功率曲线和数值场地标定IEC61400-12-3：Wind farm power performance testing,风电场功率特性测试（未完成）概念：多个气象桅杆（3D模型）IEC-61400-12-1 功率曲线严格的地形要求无尾流影响扇区每个风机使用一个气象桅杆测试时间大约3个月风场中少数风机的功率曲线IEC-61400-12-1 带有场地标定的功率曲线没有地形要求无尾流影响扇区每个风机使用两个气象桅杆测试时间大约6个月风场中少数风机的功率曲线风力发电机组载荷测试载荷测试标准参考IEC61400-12wind turbinesPart 12-1:Power performance measurements of electricity producing wind turbinesIEC61400-13wind turbine generator systemsPart 13:Measurement of mechanical loads风速，风向，温度气压等传感器的安装按照IEC61400-12进行风电机组噪声测试风电机组噪声测试结果风电机组型式认证：按照IEC61400-11标准进行测试风电机组噪声测试标准发展过程1988：IEA recommendation ed.2-风速只能在10m高度测试得到；-参考风速为8m/s1994：IEA recommendation ed.3-引入次风罩；-通过测量功率输出得到风速1996：IEC 61400-11 ed.1 （第一版）-使用新的音值计算方法1997：MEASNET ed.12002：IEC 61400-11 ed.2-测量风速范围扩展到6-10m/s；-用2阶拟合的方法取代分组分析的方法2005：MEASNET ed.2-用10s平均值代替1分钟平均值；-优化气象桅杆的位置2006：IEC 61400-11 ed.2.1-用4阶拟合的方法代替2阶拟合IEC 61400-11:2006 Ed.2.1 是目前风电机组噪声测量的IEC最新标准风电并网检测技术介绍风电机组电能质量测试标准GB/T 20320-2006等同采用IEC61400-21：2001随着我国风电产业的迅速增长，GB/T 20320-2006已经无法满足风电机组测试的要求2008年8月，IEC（国际电工委员会）颁布了新版的风电机组电能质量测试标准IEC61400-21:2008GB/T 20320-2006有效期为五年，新版风电机组电能质量测试标准正在升级过程中新版国家标准等同采用IEC61400-21:2008标准IEC61400-21：2008与GB/T 20320-2006《风力发电机组电能质量测量和评估方法》标准的主要变化：取消了风电机组电能质量特性参数中的“最大允许功率”和额定值中的“额定无功功率”项目；取消了测试条件中关于“中压电网接入点处的短路视在功率”和“湍流强度”的要求；测试条件中“机组输出端10min测量平均电压值”范围由额定值的±5%修改为±10%；增加了“对电压跌落的响应”测试内容和测试方法；增加了电流间谐波和高频分量的测试内容和测试、评估方法；增加了有功功率升速率限值和设定值控制的测试内容和测试方法；增加了无功功率能力和无功功率设定值控制的测试内容和测试方法；增加了电网保护和重并网时间的测试内容和测试方法测试标准：GB/T 20320《风力发电机组电能质量测量和评估方法》IEC61400-21:2008：Measurement and assessment of power quality characteristics of grid connected wind turbines风电机组电网适应性测试相关国标GB/T 15945-2008 《电能质量电力系统频率偏差》GB/T 15543-2008 《电能质量三相电压不平衡》GB/T 14549-1993 《电能质量公用电网谐波》GB/T 24337-2009 《电能质量公用电网间谐波》GB/T 12325-2008 《电能质量供电电压偏差》GB/T 12326-2008 《电能质量电压波动和闪变》GB/T 18481-2001 《电能质量暂时过电压和瞬态过电压》风电机组电气模型验证暂未出台，目前以德国TR4标准为基础，下半年作为国标推出。
IEC61400-13机械负载测量讲解
IEC 61400-13风力发电机组－机械载荷测量1概要范围和目标IEC 61400的这一部分解决了风力机机械载荷测量的问题。
它主要关注于大型（>40m2）水平轴风力发电机。
然而，其中描述的方法也可以应用于其它风力机（例如机械抽水机，垂直轴风力机）。
这个规范的目的是描述试验测定风力机机械载荷的方法和相应的技术。
这个技术规范被规定为用作执行测量时用来查证代码和/或用于直接测定结构载荷的指导。
这个规范不仅被规定为一系列的测量规范也被用于更多限制测量活动。
2测试期间的安全确定的测量载荷情况包括考虑涡轮运行在极端情况下和/或紧急故障条件（例如，电网丢失）。
在大多数情况下试验和测试的目的是检验原型涡轮的载荷，涡轮的运行和反应不能被假定是已经被规定的。
因此，这些试验将一致被假定为危险的并应当注意人员安全问题。
在这个基础上，这些试验将在一个安全的位置起动和观察，通常在风轮平面上风向的确定距离的地方并且人员在内部或机舱或塔架或风轮平面内将不能执行。
在执行所有的试验和试验程序之前都将获得涡轮制造商的同意以确保涡轮完整性，并且因此不会危及人员安全。
现有的有效的安全标准的要求将被遵守。
3载荷测量程序概要测量程序包括收集全面的统计数据库和设定定义涡轮在确定特殊情况下的行为的时间序列。
在这个条款中一个用于测量载荷情况（MLCs）的系统被定义用于确定风力机在被选择的IEC 61400-1的设计载荷情况（DLCs）的相关条件下的载荷。
MLCs可以直接用于DLCs相关的载荷文件，或MLCs可以提供确认在特殊和良好外部条件下计算模型的基础。
随后，此模型能被用于评估在设计条件下的载荷。
这个条款也提供了标准化的数量规范。
测量载荷情况（MLCs）概述这个次级条款描述了如何从一系列定义好的MLCs中建立载荷测量活动。
MLCs被定义在IEC 61400-1中描述的相关DLCs中。
因此，不是所有的DLCs都能通过适当的测量进行检验。
在稳定状态运行时的MLCs发电在发生故障时发电停机，空转在暂时时间中的MLCs起动普通停机紧急停机电网故障超速激活保护系统收集矩阵发电发电并发生故障停机（静止或空转）参数的标准化概述相关物理参数将被标准化为了能将风力机载荷特征分类为：●载荷参数（例如，叶片载荷、风轮载荷和塔架载荷）；●气象参数（例如，风速和风、周围温度和空气压力和其它）；●运行参数（例如，功率、转速、变浆角度、偏航位置、方位角度）。
风电场风电机组运行性能评估方法
风电场风电机组运行性能评估方法摘要：本文拟构建风电机组理想模型，通过对历史运行数据进行正向分析，与理想模型进行对比分析，以及各机组图表数据横向分析的方法，对风电机组的性能进行评估，降低评估的难度和成本，缓和业主和设备供应商的矛盾，同时为风电场控制策略的优化提供指导方向。
关键词：风电机组性能评估理想模型横向对比近年来，随着3060碳达峰碳中和的提出，新能源行业再次赢来了黄金发展期。
风力发电在国内扶持政策的支持下，从2006开始得到了飞速的发展，经过十多年的技术发展，截止到2022年12月底，风电累计装机容量已达约3.7亿千瓦。
风电场风电机组运行性能的好坏直接关系到风电场的收益，如何评价风电机组的运行性能成为业主单位和行业关注的重点。
本文从风电场运行历史数据统计分析角度探讨风电机组运行性能评估的方法。
1 现有风电机组性能评估方法及优劣目前国内外对于单台机组功率特性评估主要参考IEC 61400-12标准，IEC 61400-12-1标准给出了测试（新增测风塔测量风资源）单台机组功率特性的程序和方法，IEC 61400-12-2给出了利用机舱风速计测试机组功率特性的程序和方法。
评估标准有详细的规则说明和计算公式，技术理论成熟。
由于风流体受到地形、气温、气压、湿度、大气稳定度、尾流、扰动等多因素的影响，在不同的机位点的风特性差异较大，针对每一个机位点功率特性评估新增一座测风塔，成本太高；若采用机舱风速计进行评估，因风受到叶轮扰动和尾流的影响导致失真，评估精准度较差。
国内外有研究采用移动式激光测风雷达进行评估的方法，激光测风设备价格较高，且采用激光测风雷达对全场机组进行评估周期较长，目前暂未得到推广。
另一种替代方法是，在机舱上安装激光测风仪代替现有风速风向仪，通过激光测风仪探测机舱叶轮正前方200m的风速风向信息，此方法理论上可行性较高，但目前依然存在价格较高的问题，尚处于研究阶段，未能进入商业运营。
2 基于历史运行数据的风机性能评估新方法风力发电机组是通过风机将风能转化为电能的设备，目前国内外主流机型均为变桨变速型。
IEC61400
您现在的位置：首页 > 技术文库 > 技术服务 > 管理咨询/认证 > 文章内容:“IEC61400“IEC61400“IEC61400-22风力发电机组符合性检测及认证”解读作者：TüV莱茵技术公司吴强来源：Ringer世界风能行业自上世纪70年代末出现, 至今已经走过了超过30年的发展历程。
中国风能行业发展也是伴随着一条国家重视、引进、试验、消化、吸收、研发和贸易化的道路。
风能行业发展过程中，相关的国家、国际标准同样遵循实践、总结、编写，再实践、再更新的轨迹不断建立、健全和完善。
IEC(国际电工委员会)协调风能行业标准的分委会称为TC88(Technical Committee —技术委员会88)，本世纪初，该委员会为协调欧洲诸国风电机组认证，出版了2001版“IEC WT01风电机组符合性测试及认证的IEC体系”标准。
该标准总结了当时风能行业的发展经验，规范了有关风电机组检测、认证的范围、规则、程序、报告形式，以及证书颁发的种类。
与风电机组认证标准紧密“配套”的是IEC61400系列技术标准，它涵盖了设计要求、小型风电机组(SWT)、海上(offshore)风电机组，以及风电机组的主要零部件，如主齿轮箱、叶片等；对整个风电机组的运行测试也颁布了相关的测试标准，包括功率、电质量、噪音等。
IEC61400系列技术标准之间是相互关联并交叉参考的。
例如IEC61400-1固然是针对风电机组设计要求而制订，其中对于主齿轮箱的具体执行标准必须参考“IEC61400-3齿轮箱”。
不仅如此，IEC61400系列技术标准还与其他更多的IEC标准关联，例如发电机部分参考“IEC60034转动型电气设备”，电气安全参考“IEC60204-1电气设备安全通则”等。
从“IEC WT01”到“IEC61400-22”标准的制订既是对制订时间点前的实践总结，规范出相应的条例，又必须应用于制订之日后的实践，因此，其作用之一是承前启后，而且，随着时间的进一步推移，行业的发展向前，碰到很多新情况、新题目，就有必要对已制订的标准重新审核、更新、改版，以适合实践需要。
小型风力机测试标准综述
小型风力机测试标准综述包道日娜;姚明【摘要】小型风力发电机能有效解决电网不能覆盖偏远地区农牧民的用电问题.但目前市场上的小风机质量参差不齐,加之农牧民缺乏对小风机技术的了解,因此保证小风机产品质量和农牧民利益问题亟待解决.风力发电机组测试认证标准为保证风力发电行业的健康发展发挥了重要作用,世界各国都在建立和完善本国的测试认证标准.本文介绍了现有关于小型风力机的测试标准,包括IEC 61400-2《小型风力发电机组设计要求》、IEC 61400-11:2006《噪声测试》、IEC 61400-12-1《功率性能测试》、《AWEA9.1小型风力发电机组性能与安全标准》、《BWEA小型风力发电机组性能与安全标准》,并在此基础上分析各标准在测试方法和数据处理上的差别.【期刊名称】《太阳能》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】5页(P11-15)【关键词】小型风力发电机;测试标准【作者】包道日娜;姚明【作者单位】内蒙古工业大学能源与动力工程学院;内蒙古工业大学能源与动力工程学院【正文语种】中文0 引言根据中国农业机械工业协会风能设备分会对行业内22 家主要生产制造企业上报的统计资料显示，2013 年这22家中小型风电企业全年总生产量7.79 万台，总销售量达到7.19 万台，总产值8.79 亿元，总销售额8亿元，生产机组容量6.72万kW，销售机组容量6.1 万kW，利税总额1.96亿元。
其中有15 家企业上报的出口量1.97 万台，出口机组容量2.75 万kW，出口额4100 多万美元；另有3家永磁发电机生产企业产销永磁发电机约9500 kW，销售额达到2000 多万元。
2013年全国中小型风力发电机组出口到全球6大洲113个国家或地区，出口数量约13400多台，出口额达到2395万美元，平均每台1700多美元，比2012 年的出口额减少9.5%[1]。
随着国内中小型风力发电行业的不断发展，中小型风力发电设备生产厂商持续增加，其产品大量涌入市场。
风机功率曲线测量及考核办法
风机功率曲线测量及考核办法1．定义独立测量公司：是指具有功率曲线测量资质的第三方独立机构。
独立测量公司限定于以下三家：北京鉴衡认证中心、中国电力科学研究院、上海天祥质量技术服务有限公司（Intertek）。
测量方法：以IEC61400-12-2：2013 Power performance of electricity-producing wind turbines based on nacelle anemometry（基于机舱测风法的风电机组功率特性测试）的方法作为参考依据，并根据项目情况进行适当调整。
机舱传输函数：Nacelle Transfer Factor（NTF），是指自由流风速与机舱风速之间的函数关系，用来校正叶轮气流扰动对机舱风速的影响。
测量报告：由独立测量公司按照测量方法对风电机组进行功率曲线的测量，并出具测量报告。
包括测量数据、原始数据、文档、报告及文件等。
保证功率曲线：卖方投标文件中的风电机组的功率曲线。
实测功率曲线：独立测量公司在测量报告中给出的功率曲线。
2．测量开始与结束风电场整体投产满6个月后，可以进行功率曲线的测量。
委托独立测量公司进行功率曲线的测量并承担费用。
测量数据满足IEC61400-12-2：2013的相关要求后，现场测量过程结束，由独立测量公司编制测量报告。
3．测量方法以IEC61400-12-2：2013的方法作为参考依据，并进行了适当调整：3.1数据来源输出功率：采用卖方提供的SCADA系统中净功率数据。
机舱风速：采用卖方提供的SCADA系统中机舱风速计的风速数据。
机舱风向：采用卖方提供的SCADA系统中机舱风向标的风向数据。
温度气压：采用现场测风设备附带的温度计、气压计测量数据。
开始测量前，风机机舱风速计的标定和SCADA系统数据需经第三方审核或三方认可。
第三方对以上功率、风速风向、温度气压等测量装置进行检查，标定失效应进行更换，标定有效后方可采用。
IEC61400
您现在的位置：首页 > 技术文库 > 技术服务 > 管理咨询/认证 > 文章内容:“IEC61400“IEC61400“IEC61400-22风力发电机组符合性检测及认证”解读作者：TüV莱茵技术公司吴强来源：Ringer世界风能行业自上世纪70年代末出现, 至今已经走过了超过30年的发展历程。
中国风能行业发展也是伴随着一条国家重视、引进、试验、消化、吸收、研发和贸易化的道路。
风能行业发展过程中，相关的国家、国际标准同样遵循实践、总结、编写，再实践、再更新的轨迹不断建立、健全和完善。
IEC(国际电工委员会)协调风能行业标准的分委会称为TC88(Technical Committee —技术委员会88)，本世纪初，该委员会为协调欧洲诸国风电机组认证，出版了2001版“IEC WT01风电机组符合性测试及认证的IEC体系”标准。
该标准总结了当时风能行业的发展经验，规范了有关风电机组检测、认证的范围、规则、程序、报告形式，以及证书颁发的种类。
与风电机组认证标准紧密“配套”的是IEC61400系列技术标准，它涵盖了设计要求、小型风电机组(SWT)、海上(offshore)风电机组，以及风电机组的主要零部件，如主齿轮箱、叶片等；对整个风电机组的运行测试也颁布了相关的测试标准，包括功率、电质量、噪音等。
IEC61400系列技术标准之间是相互关联并交叉参考的。
例如IEC61400-1固然是针对风电机组设计要求而制订，其中对于主齿轮箱的具体执行标准必须参考“IEC61400-3齿轮箱”。
不仅如此，IEC61400系列技术标准还与其他更多的IEC标准关联，例如发电机部分参考“IEC60034转动型电气设备”，电气安全参考“IEC60204-1电气设备安全通则”等。
从“IEC WT01”到“IEC61400-22”标准的制订既是对制订时间点前的实践总结，规范出相应的条例，又必须应用于制订之日后的实践，因此，其作用之一是承前启后，而且，随着时间的进一步推移，行业的发展向前，碰到很多新情况、新题目，就有必要对已制订的标准重新审核、更新、改版，以适合实践需要。
IEC61400风力发电机标准
IEC61400-1第三版本 2005-08风机-第一分项：设计要求1.术语和定义1.1声的基准风速acoustic reference wind speed标准状态下（指在10m高处，粗糙长度等于0.05m时），8m/s的风速。
它为计算风力发电机组视在声功率级提供统一的根据。
注：测声参考风速以m/s表示。
1.2年平均 annual average数量和持续时间足够充分的一组测试数据的平均值，用来估计均值大小。
用于估计年平均的测试时间跨度应是一整年，以便消除如季节性等非稳定因素对均值的影响。
V annual average wind speed1.3年平均风速ave基于年平均定义的平均风速。
1.4年发电量annual energy production利用功率曲线和在轮毂高度处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。
假设利用率为100%。
1.5视在声功率级apparent sound power level在测声参考风速下，被测风力机风轮中心向下风向传播的大小为1pW点辐射源的A—计权声级功率级。
注：视在声功率级通常以分贝表示。
1.6自动重合闸周期auto-reclosing cycle电路发生故障后，断路器跳闸，在自动控制的作用下，断路器自动合闸，线路重新连接到电路。
这过程在约0.01秒到几秒钟内即可完成。
1.7可利用率（风机） availability在某一期间内，除去风力发电机组因维修或故障未工作的时数后余下的小时数与这一期间内总小时数的比值，用百分比表示。
1.8锁定（风机）blocking利用机械销或其它装置，而不是通常的机械制动盘，防止风轮轴或偏航机构运动，一旦锁定发生后，就不能被意外释放。
1.9制动器（风机）brake指用于转轴的减速或者停止转轴运转的装置。
注：刹车装置利用气动，机械或电动原理来控制。
1.10严重故障（风机）catastrophic failure零件或部件严重损坏，导致主要功能丧失，安全受到威胁。
IEC 61400-12-1-2017 中文版
风力发电机组功率特性测试（IEC61400-12-1）1 范围IEC61400的这一部分规定了一种测量单台风力发电机功率性能特点的程序，该部分适用于所有类型和容量的并网风力发电机的测试。
此外，本标准描述了一种用来确定并网或与蓄电池组相连的小型风力发电机组（如IEC61400-2中所定义）功率性能特点的程序。
这种测试程序可以用于特定风力发电机组在特定地理位置的性能评估，但是同样，当特定场地条件和数据过滤的影响被考虑在内的时候，该方法也可以用来对不同模式或不同设置的风力发电机组进行一般性比较。
风力发电机的功率性能特点由测量功率曲线和估算的年发电量（AEP）决定。
测量功率曲线定义为风速与风力发电机组输出功率之间的关系，它是通过在测试场地同步采集一段时间的气象变量（包括风速）信号和风力发电机组信号（包括输出功率）来确定，该时间段要足够长，使得在一定的风速范围和风况、大气条件变化的情况下，能建立统计意义上的有效数据库。
AEP是利用测量功率曲线和参考风速的频率分布计算而得，且假设风力发电机组的可利用率为100%。
该文件描述的测量方法要求对不确定度来源及其合成的影响进行评估，作为测量功率曲线和计算得到的发电量的补充。
2 规范性引用文件本文中引用了以下文件，这样，引用文件的部分或者全部内容构成了本文件的要求。
对于注明日期的的引用文件，仅注明日期的版本使用于本文件，对于未注明日期的引用文件，其最新版本（包括任何修改单）适用于本文件。
IEC 60688：2012，将交流和直流电量转换成模拟信号或数字信号的电测量变送器IEC 61400-12-2：2013，风力发电机，第12-2部分：基于机舱风速计的风力发电机组的功率特性测试IEC 61869-1：2007，仪表用变压器，第一部分：一般要求IEC 61869-2：2012，仪表用变压器，第二部分：电流互感器用附加要求IEC 61869-3：2011，仪表变压器，第3部分：感应式电压互感器用附加要求ISO/IEC GUIDE 98-3：2008，测量不确定度，第3部分：测量不确定度的表达指南(GUM-1995)ISO/IEC 17025：2005，检测和校准实验室能力的通用要求ISO/IEC 17043：2010，合格评定，能力验证的一般要求ISO 2533：1975，标准大气压ISO 3966：2008，封闭管道中液体流量的测量-用皮托静压管的速度面积法3 术语和定义3.1准确度被测量（物）的测量值与真实值的接近程度。
风力发电机组及其叶片的主要测试项目
1 叶片主要检验和分析项目风力发电机组动力性能的测试要根据IEC 61400-23“风力机发电系统-第23部分：风轮叶片全尺寸结构试验”标准的最新版执行。
1.1 叶片静力试验静力试验用来测定叶片的结构特性，包括硬度数据和应力分布。
叶片可用面载荷或集中载荷（单点/多点载荷）来进行加载。
每种方法都有其优缺点，加载方法通常按下面讨论的经验方法来确定。
包括分布式面载荷加载方法、单点加载方法、多点加载方法。
静力试验加载通常涉及一个递增加载顺序的应用。
对于一个给定的加载顺序，静力试验载荷通常按均匀的步幅施加，或以稳定的控制速率平稳地增加。
必要时，可明确规定加载速率与最大载荷等级的数值。
通常加载速率应足够慢，以避免载荷波动引起的动态影响，从而改变试验的结果。
1.2 叶片疲劳试验叶片的疲劳试验用来测定叶片的疲劳特性。
实际大小的叶片疲劳试验通常是认证程序的基本部分。
疲劳试验时间要长达几个月，检验过程中，要定期的监督、检查以及检验设备的校准。
在疲劳试验中有很多种叶片加载方法，载荷可以施加在单点上或多点上，弯曲载荷可施加在单轴、两轴或多轴上，载荷可以是等幅恒频的，也可以是变幅变频的。
每种加载方法都有其优缺点。
加载方法的选用通常取决于所用的试验设备。
主要包括等幅加载、分块加载、变幅加载、单轴加载、多轴加载、多载荷点加载、共振法加载。
推荐的试验方法的优缺点如下表：表1 推荐的试验方法的优缺点试验方法优点缺点分布式表面加载（使用沙袋等静重）- 精确的载荷分布- 剪切载荷分布很精确- 只能单轴- 只能静态载荷- 失效能量释放可导致更严重的失效- 非常低的固有频率单点加载- 硬件简单- 一次只能精确试验一个或两个剖面- 由试验载荷引起的剪切载荷较高多点加载- 一次试验可试验叶片的大部分长度- 更复杂的硬件和载荷控制- 剪切力更真实单轴加载- 硬件简单- 不易获得准确的应变，损伤分布在整个剖面上多轴加载- 挥舞和摆振方向载荷合成更真实- 更复杂的硬件和载荷控制共振加载- 简单硬件- 能耗低- 不易获得准确的应变，损伤分布在整个剖面上等幅加载- 简单，快速，较低的峰值载荷- 对疲劳公式的精确性敏感等幅渐进分块加载- 失效循环次数有限-对疲劳公式精确性和加载顺序影响敏感等幅可变分块加载- 简单方法模拟变幅加载-对疲劳公式精确性和加载顺序影响敏感（尽管敏感程度低于等幅渐进分块加载）变幅加载- 更真实的加载- 对疲劳公式精确性不敏感- 较高的峰值载荷- 复杂的硬件和软件- 比较慢1.3 叶片挠曲变形测量由于风轮相对于塔架的间隙有限，因此，叶片挥舞方向的挠度是非常重要的。
IEC 61400-12-2 2013基于机舱风速计的风电机组功率特性测试 20140606
IEC引言
IEC 61400-12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IEC 61400-12-1：2005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IEC 61400-12-1:2005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。
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。
I
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。
风能发电系统 风测量概述-最新国标
5
10
测量风速的 10min 平均值
WME
测风设备
幂律风切变指数
10
参数 10min 平均的标准偏差
[m/s]
[m/s]
[m/s]
[m/s]
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5 风测量概述
“风测量”是指通过测量确定风的各种特征。这些特征通常包括风速、风向和湍流强度，还有其他
可以通过测量来确定的风的特征。此外，这些特征可以根据不同的测量空间范围（例如，点或体积）
对于超声波风速计，可提供一个点上完整三维风速测量，但由于它们没有运动部件，因此不受杯式
风速计所经历的惯性或空气动力学过滤的影响。这可以使超声波风速计特别适用于正在研究复杂或湍
流气流的情况，并且需要对风的多个矢量分量进行更高频率的测量。超声波风速计的探头尺寸相对较小，
且没有运动部件，这使其进行加热以防止结冰方面比杯式风速计更容易，特别适合在寒冷气候下进行风
12-3 功率特性测试场地标
速传递函数测量
定
12-5 功率特性测试障碍物
和地形的评估
12-2 基于机舱风速计法的
风力发电机组功率特性测
12-1 风力发电机组功率特
性测试
试
50-1 基于安装在测风塔、
机舱和导流罩上的测风设
备的风测量
50-2 基于地面遥测技术的
50-3 机舱式激光雷达在风
风测量
测量中的使用
波风速计的尺寸相对较小。从这个意义上说，可以将杯式风速计或超声波风速计的风速测量视为点测量。
然而，
在过去十年中，其他测量技术已得到普遍应用。这些技术包括超声波风速计和遥感设备（RSDs），
如激光雷达和声雷达。由这些设备提供的风测量以不同于杯式风速计的方式实现，并且在没有进一步后
iec风能相关标准
iec风能相关标准
国际电工委员会（International Electrotechnical Commission，
简称IEC）是一个非政府、非盈利的国际电工标准化组织，负
责制定、推广和推动国际标准。
对于风能的相关标准，IEC也
有一系列的标准制定和发布。
以下是IEC风能相关的一些标准示例：
1. IEC 61400-1：风能发电机组的设计要求——包括风能装置
的安全要求、可靠性设计及可操作性要求等。
2. IEC 61400-12：风力涡轮机功率特性测量准则——该标准规
定了测量风力涡轮机功率特性的方法和过程，用于评估风能装置的性能。
3. IEC 61400-21：风能发电场的测量和评估——该标准指导风
能发电场的测量和评估方法，包括风速、空气密度、温度等的测量和数据分析。
4. IEC 61400-25：风力发电机组通信协议和数据模型——该标
准定义了风能发电机组与监控系统之间的通信协议和数据模型，实现风力发电机组的远程监控和控制。
5. IEC 61400-2：风力涡轮机风场测风测量规范——该标准规
定了风力涡轮机所在风场测量方法的要求，包括风速、风向、风向偏差等的测量和数据分析。
以上是IEC风能相关标准的一些示例，这些标准的目的是促
进风能行业发展，确保风能设备的可靠性、安全性和互操作性。
基于IEC 61400-12-1标准的风电机组年发电量计算方法的优化研究
基于IEC 61400-12-1标准的风电机组年发电量计算方法的优化研究黄树根; 郑大周; 陆瑞; 许福霞【期刊名称】《《太阳能》》【年(卷),期】2019(000)011【总页数】3页(P45-47)【关键词】风电机组; 功率曲线; 年发电量; 区间概率【作者】黄树根; 郑大周; 陆瑞; 许福霞【作者单位】东方电气风电有限公司【正文语种】中文0 引言功率曲线是评价风电机组发电性能的重要指标之一，而年发电量的计算作为功率特性测试结果应用的一个具体体现，是验证风电机组发电能力的主要技术指标，特别是在机组出质保过程中，年发电量作为一个重要的考核指标，越来越受到业主和整机厂的重视。
为了验证风电机组的实际发电性能，目前业界普遍采用的一种方法是按照IEC 61400-12-1《Wind energy generation systems-Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines》[1]规定的程序，对已经安装运行的风电机组的输出功率和入流风速等参数进行测量，然后利用Bin法得到该机组的实测功率曲线[2]，再根据得到的功率曲线和风速分布计算机组的理论年发电量，得到的计算结果将作为最终评价风电机组发电能力的主要指标。
因此，如何准确计算风电机组的年发电量成为各方关注的焦点。
本文重点研究了IEC 61400-12-1标准中关于风电机组年发电量的计算方法，在此基础上结合相关理论对标准算法进行了优化，并对优化算法和标准算法的结果进行了对比分析。
1 基于IEC 61400-12-1标准的风电机组年发电量计算在IEC 61400-12-1标准中，针对风电机组年发电量的计算(下文简称“标准算法”) 通过以下方式实现。
首先，将测试所得的所有数据剔除无效数据，然后利用Bin法得到该风电机组的实测功率曲线；在基于假设风速符合瑞利分布的条件下，利用该功率曲线和该风场的年平均风速，结合风速的区间概率计算出等效的平均功率；最后用该平均功率再乘以全年的等效小时数8760 h，即可得到被测风电机组的理论年发电量。
一种符合IEC61400-13标准的风电机组载荷测试系统[实用新型专利]
![一种符合IEC61400-13标准的风电机组载荷测试系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f75b497e2a160b4e767f5acfa1c7aa00b52a9d69.png)
(10)授权公告号 CN 201852702 U(45)授权公告日 2011.06.01C N 201852702 U*CN201852702U*(21)申请号 201020569739.1(22)申请日 2010.10.21G01M 15/00(2006.01)(73)专利权人中国电力科学研究院地址100192 北京市海淀区清河小营东路15号(72)发明人薛扬 付德义 焦渤 曲春辉李松迪 秦世耀 李庆(74)专利代理机构北京安博达知识产权代理有限公司 11271代理人徐国文(54)实用新型名称一种符合IEC61400-13标准的风电机组载荷测试系统(57)摘要本实用新型涉及一种符合IEC61400-13标准的风电机组载荷测试系统，其特征在于所述风电机组载荷测试系统包括轮毂测试系统(1)、塔顶测试系统(2)、气象测试系统(4)在内的子系统和主控制系统(3)，子系统与主控制系统(3)之间通过电缆连接，通过CANBUS 进行通信，并且由主控制系统(3)控制各子系统的启动和关停；该风电机组载荷测试系统，可应用于验证风电机组设计载荷、优化风电机组设计方案，检测出厂风电机组的质量，遏制安全性事故发生等方面，具有很强的实用性。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 4 页1.一种符合IEC61400-13标准的风电机组载荷测试系统，其特征在于所述风电机组载荷测试系统包括轮毂测试系统(1)、塔顶测试系统(2)、气象测试系统(4)在内的子系统和主控制系统(3)；所述气象测试系统(4)安装在测风气象桅杆的底部，塔顶测试系统(2)安装在塔筒顶部，轮毂测试系统(1)安装在风电机组轮毂内，运行时随风电机组轮毂一起旋转；所述主控制系统安装在塔筒底部。
2.根据权利要求1所述的风电机组载荷测试系统，其特征在于所述子系统与主控制系统(3)之间通过电缆连接，通过CANBUS进行通信，并且主控制系统(3)控制各子系统的启动和关停；所述主控制系统(3)中设有远程监控器模块，通过GSMmodem或TCP/IP与主控系统远程连接，通过主控制系统(3)对整个测试系统进行控制。
论测风塔在风电场运行中的重要性-精选文档
论测风塔在风电场运行中的重要性随着国内风电产业的高速发展，风电企业的竞争日益加剧，尤其在弃风限电的背景下，更加需要精细化的建设、运维管理。
风电场生命周期，包括前期风能资源的评估、风电场的选址、风力发电机组选型和安装、运行维护。
其中对风能资源进行精确的评估，直接影响风电场的效益，是风电场建设成功与否的关键。
测风塔作为获取第一手风能资料的设备，在前期风场选址中起着举足轻重的作用。
然而，在风电场建成后，如何去评价前期的设计是否合理、风机运行是否正常、风电场的管理是否有效，这就需要对运行的风电场进行设计后评估与运行后评估。
此时，测风塔不仅是对风电场建设创造基础价值，而是贯穿了风电场孕育到风电场运行维护以及后评估的整个过程。
图1 为风电利润的构成，可以看出，风电场的售电量、损失电量的指标都依赖于理论发电量的评估，而理论发电量的准确评估又依赖于风速的评估。
风机自身的风速仪由于受到叶片的扰流影响不能准确代表该机组的真实迎面风速。
在风场的各项效益评估环节，更能代表风电场风况的生产测风塔的作用就显得尤为重要。
1 测风塔的总体要求《风电功率预测系统功能规范》(NBT-31046-2013)要求，风功率预报必须采用实时传输测风塔数据，数据传送时间间隔应不大于5分钟；测风塔应立在风电场外1000〜50000m范围内且不受风电场尾流效应影响，宜在风电场主导风向的上风向，位置应具有代表性；采集量应至少包括10m 50m及轮毂高度的风速和风向以及气温、气压等信息，应包括瞬时值和5 分钟平均值；测风塔的数据可用率应大于99%。
考虑到风电场后评估及机舱前风速矫正，“功能性测风塔” 即生产测风塔应立在主风向无遮挡且能保证足够的自由扇区、势变化平缓的规划机位上风向2〜4 倍风轮直径距离处。
2 测风塔在设计后评估中的作用随着越来越多的风电场建成投运，开发商逐渐重视后评估工作。
风电场设计阶段的风资源评估是否准确，与风能资源联系紧密的发电量成为体现风电场运营的后评价过程中的重要指标之。
IEC 61400-12 风力机功率性能测试
IEC 61400-12风力发电机组－第12部分：风力机功率特性测试1概要范围IEC 61400的这一部分详细说明了测量单独风力发电机组（WTGS）的功率特性的程序，和应用于测试WTGS的所有电网联接的类型和尺寸。
适用于决定WTGS的绝对功率特性和不同WTGS结构之间功率特性的不同。
WTGS功率特性决定于标准功率曲线和估计年发电量（AEP）。
标准功率曲线决定于在测试场地一段时期收集的同时测量的风速和功率输出，这段时期足够长以致于能够建立一个统计在不同风力条件下的风速范围的重要数据库。
通过应用参考风速频率分布的标准功率曲线，假设100％有效率，计算AEP。
此标准描述了测量方法通过评估不确定来源和它们的联合影响来补充必要的标准功率曲线和来自产能的图表。
2测试条件风力发电机组依照条款6的说明，被测试的WTGS将被描述和存档记录确定独特的特殊机械构造。
测试场地在测试场地WTGS附近将树立一个气象杆用来确定驱动风力机的风速。
测试场地对WTGS的标准功率特性可能有重大影响。
特别是，气流失真影响可能导致风速在气象杆和在WTGS的不同，也可能式相互的。
在测试场地将评估气流失真的源头为了：●选择气象杆位置；●定义适当的测量象限；●评估适当的气流失真修正因素；●评估在气流失真期间的不确定性。
以下特殊因素将被考虑：●地形变化；●其它风力机；●障碍物（建筑、树等）。
气象杆距离图 1－气象杆距离要求和最小允许测量扇区测量扇区测试扇区的选择要排除有重大障碍物、重大地形改变或其它风力机的方向，从两个测试的风力机底下的气象杆的方向看过去。
在测试场地的气流失真的修正因素和不确定性3测试条件电功率基于测量相位的电流和电压，使用功率测量装置测量WTGS的电网功率（例如功率变换器）。
电流变压器的类型将依照IEC 60044-1的要求，电压变压器，如果使用，将依照IEC 60186的要求。
它们被推荐的分类为0.5或更好的。
风速风速将使用一个安装在轮毂高度的气象杆上的杯形风速计进行测量，在一点表现为驱动WTGS的自由风流。
风电机组功率特性和载荷测试场地标定方法
风电机组功率特性和载荷测试场地标定方法焦渤;薛扬;李庆;秦世耀【摘要】场地标定是量化地形对功率特性测试及载荷测试影响的一种手段.详细介绍了场地标定的具体方法,并以某风场场地标定的数据为例进行了数据处理与分析,最后综合场地标定的结果,得到了功率特性及载荷测试的最终可用扇区.%Site calibration method is used to quantify the influence of the terrain on the power performance test as well as load measurement. This paper expounded concrete steps of the site calibration processed and analyzed data from a certain wind farm site, and obtained the final useful sector for the tests by integrating the result from the site calibration.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2011(027)004【总页数】3页(P54-56)【关键词】场地标定;功率特性测试;载荷测试【作者】焦渤;薛扬;李庆;秦世耀【作者单位】中国电力科学研究院,新能源所,北京,100192;中国电力科学研究院,新能源所,北京,100192;中国电力科学研究院,新能源所,北京,100192;中国电力科学研究院,新能源所,北京,100192【正文语种】中文【中图分类】TK8风电机组功率特性测试和载荷测试可以为发电商计算电量及风机制造商的设计提供有力的服务，使风电产业能够进一步健康发展[1]。
然而，由于我国幅员辽阔，地形情况多种多样，与欧洲广大的平坦地形有较大的差别，在开展功率特性测试和载荷测试中，经常遇到测试场地的地形不符合IEC61400-12-1标准的情况，这极大地制约了这两项测试工作的开展。
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GB/T××××－××××／IEC61400-12-2：2013
IEC引言
IEC 61400-12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IEC 61400-12-1：2005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IEC 61400-12-1:2005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。
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