测风塔代表性选址及数量的选择
第二章(2)测风塔的结构、地点选择和安装总结
第二章（2）测风塔的结构、地点 ）测风塔的结构 地点 选择和安装测风塔用于对近地面气流运动情况进行观测、记录的塔形构筑物，以前多由 地 气流 情 的塔 构筑物 前多 气象、环保部门建造，用于气象观测和大气监测风力发电场（Ch2.2）测风塔 为 电 投资建 获 第 为风电场投资建设获取第一手风能资料 能资料 主要功能：环境监测，风、气压、温度、湿度等资源数据采集，为相 应仪器设备的安装做支撑 适用单位：风电场前期规划、气象数据采集、环境监测等部门风力发电场（Ch2.2）主要内容 要内容 测风塔的结构 塔的结构 测风塔的地点选择 测风塔的安装 测风设备的调试 测站的运行和维护 数据的收集和管理风力发电场（Ch2.2）测风塔的结构分类 圆筒式 桁架式风力发电场（Ch2.2）测风塔的结构结构塔架 拉绳型 自立型风力发电场（Ch2.2）测风塔的结构 基础 传感器支撑构件 支柱和横梁 满足 传感器支撑构件：支柱和横梁，满足 能经受该处可能发生极端情况下风和冰的载荷 结构稳定 风引起的振动最小 结构稳定，风引起的振动最小 防止环境造成的腐蚀 不要堵塞传感器外罩的排水孔，冰冻条件下积水 膨胀可能会破坏传感器内部元件风力发电场（Ch2.2）测风塔的结构结构 电缆 接地和防雷保护装置 测风系统风力发电场（Ch2.2）测风塔的结构要求 应便于其上安装的测风仪器的维修 在沿海地区，结构能承受当地30年一遇的最大风载的冲击， 表面应防盐雾腐蚀 基础测风塔无论采用何种结构形式，在遭遇当地30年一遇风载时，都不应 由于其基础（包括地脚螺栓、地锚、拉线等）承载能力不足而造成测 风塔整体倾斜或倒塌风力发电场（Ch2.2）测风塔的结构要求防雷测风塔顶部应有避雷装置，接地电阻不应大于4欧姆风力发电场（Ch2.2）测风塔的结构安全标志测风塔应悬挂有“请勿攀登”的明显安全标志测风塔位于航线下方时应根据航空部门的要求决定 测风塔位于航线下方时，应根据航空部门的要求决定是否装航空信号灯在有牲畜出没的方应设防护围栏在有牲畜出没的地方，应设防护围栏主要内容要内容塔的结构测风塔的结构测风塔的地点选择 测风塔的安装测风设备的调试 测站的运行和维护 数据的收集和管理尽量远离障碍物；否则在盛行风向的下风向与障碍物的水离不应少障碍物高度的倍碍物的水平距离不应少于障碍物高度的10应选择在风场主风向的上风向位置选择的位置要具有代表性，能够代表场址的主要范围要考虑测风塔附近陡峭地形对低层测量的影响 要考虑土地利用、建筑许可、入场道路等因素测风塔的数量般个测风塔覆盖，少在轮毂高度进 一般120~30MW，至少在轮毂高度进行风速、风向测量，一般风资源测试时间为一年复杂地形条件下需要更多的测量塔测风塔的位置和数量一定要在地形图上先确定，再到现场调整并最终确定主要内容要内容塔的结构测风塔的结构测风塔的地点选择 测风塔的安装测风设备的调试 测站的运行和维护 数据的收集和管理以斜拉式塔架为例塔架几乎可以在任何地点安装，但在地形相对平坦和没有树的地点更容易如果是立在斜坡或不平的地面上则塔架立起过程 如果是立在斜坡或不平的地面上，则塔架立起过程中需要多次调整拉绳如果是立在树多的地区，则塔架立起后需要为拉绳清除出足够的场地安装步骤确定底盘和锚的位置地锚选择：由每个站址的地质特性决定，地质特性应该在站址初步调查阶段确定，地锚型式与土壤条件配合不当会导致脱锚和塔架倒塌土壤类型地锚型式安装方法松散或固结的沙砾土或黏土松散或固结的沙、砾土或黏土螺旋用铁棍旋入岩石和土质箭头铁锤或凿岩机坚硬岩石销钉/岩石地锚钻孔和环氧加固/用钢钎扩孔确定好锚的点并进行安装 进行底盘装配塔架装配传感器及相应设备安装原则：测风传感器在塔架上用支架安装必须想方设法减小塔架、支架、其他设备和传感器对所测参数的影响安装数量及高度一座测风塔上应安装多层测风仪，以确定风速随高度的变化（风剪切效应）至少在10m 高度和拟安装风力发电机组的轮毂中心高度处各安装一套风速风向仪，一般安装高度有10m、25m、40m、各安装一套风速风向仪一般安装高度有50m、60m、70m等高度温度计、压力计一般安装高度较低，一个风场安装一套即可 温度计、压力计般安装高度较低，个风场安装套即可上层传感器安装在离塔架顶端至少0.3m的位置，以减少塔影效应传感器要安装在单独的横梁上，支架应水平地伸出塔架以外至少3倍桁架式塔架的宽度，或6倍圆筒式塔架的直径传感器安装在塔架主风向的一侧传感器安装在塔架主风向的侧传感器的位置应在支架以上至少8倍支架直径的高度向的准确性风向的准确性磁偏角：磁北线与真北线之间的夹角风向指北杆各点不致在测风塔装多层风向标上下指北杆有 风向指北杆各点不一致，在测风塔装多层风向标，上下指北杆有5°-10°的差异风向的准确性风向标死区的位置不能直对盛行风向，死区的方向至少偏离主风向90°，死区的方向必须明确并在数据采集器或分析软件中记录，以修正风向温度传感器传感器要带保护罩，安装位置离塔架表面至少一个 传感器要带保护罩，安装位置离塔架表面至少个塔架直径的距离，以减小塔架本身热作用的影响传感器在塔架上的位置要尽可能在盛行风向上以 传感器在塔架上的位置要尽可能在盛行风向上，以保证足够的通风数采集相关件数据采集器和相关硬件在数据采集器内放置干燥剂包以防潮把数据采集器连接电缆通讯设备放入安全的防护箱内能够锁住同时 把数据采集器、连接电缆、通讯设备放入安全的防护箱内，能够锁住同时抵御恶劣天气防护箱在塔架的安装位要足够高高于平均积雪深度并能防故破 防护箱在塔架的安装位置要足够高，高于平均积雪深度，并能防止故意破坏如果用太阳能，要把太阳能电池板放到防护箱之上以防阴影，朝向南方并接近直立，以减少脏物堆积和在冬季太阳角度较低时能获得最大的能量接近直立以减少脏物堆积和在冬季太阳角度较低时能获得最大的能量 确保所有进设备防护箱的电缆都有滴水回路密封防护箱的所有开口以防止漏雨昆虫和啮齿动物造成破坏 密封防护箱的所有开口，以防止漏雨、昆虫和啮齿动物造成破坏主要内容要内容塔的结构测风塔的结构测风塔的地点选择 测风塔的安装测风设备的调试 测站的运行和维护 数据的收集和管理测风设备的调试在塔架立起之前或安装人员在塔架高处的时候设备要经过测试使其正常在塔架立起之前或安装人员在塔架高处的时候，设备要经过测试，使其正常工作，安装完成之后还应该重复做。
风电场测风管理
风电场测风管理胡学敏【期刊名称】《风能》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】3页(P66-68)【作者】胡学敏【作者单位】大唐新能源试验研究院【正文语种】中文对于一个风电项目来说，项目的前期决策是确保项目盈利的先决条件。
在项目开工建设前获得完整、准确的测风数据是评价一个拟建风电场优劣的最重要的因素之一。
要想提高测风数据的准确性和完整率，就要做好测风塔选址、测风塔维护、测风数据采集和测风数据整理分析过程中的工作，尽量避免由于测风数据误差增加投资风险。
另外精准的测风数据也是后评估阶段要考虑的一项重要指标。
一、测风塔选址（一）测风塔位置的选择拟建风电场内测风塔位置的选择要遵循以下几个原则：风电场区域内测风塔位置的风况应基本代表该风电场整体的风况，所立测风塔周围环境要与风电机组位置的环境基本一致，也就是说安装测风塔位置的风速、风向、温度、湿度、大气稳定性、地表植被、地势等因素要和将来设立机组点位处的这些因素基本保持一定的相似性。
设立测风塔的目的就是能够准确反映将来风电场内机组位置的风能资源情况。
根据国标GS/T 18709-2002规定，测风塔所选测量位置的风况应基本代表该风电场的风况，测风塔位置既不能选在风电场区域的较高处也不能选择较低的位置，所选位置应能代表场区内机组总体位置。
测风塔附近应无高大建筑物、树木等障碍物，与单个障碍物距离应大于障碍物高度的3倍，与成排障碍物距离应保持在障碍物最大高度的10倍以上。
测量位置应选择在风电场主风向的上风向位置。
对于复杂地形，隆升地形气流在盛行风向吹向隆升地形时，山脚风速最小，山顶风速最大，半山坡的风速趋于中间，均不能代表风电场的风速，应根据地形特征选在机组实际可能位置，在山顶、半山坡的来流方向安装测风塔。
对于低凹地形如峡谷内，当盛行风向与低凹地形的走向一致时，低凹地形内的气流被加速，适宜建设风电场。
如果盛行风向与山谷走向不一致，谷内的气流变化复杂导致湍流增大，这样的区域不宜建设风电场。
风能资源的侦察兵—测风塔代表性选址及数量的选择
风能资源的侦察兵—测风塔代表性选址及数量的选择如果将风电场开发项目比作一场战事，测风工程无疑是个周密安排的军事行动，此时测风塔就成为了行动中至关重要的侦察兵。
统计分析显示，测风数据10%的误差可能导致风场年产能30%左右的误差，因此，提高测风数据的准确性和可靠性对风场开发具有非常重要的意义。
根据风电开发的部分行业规范和多年的项目经验，测风塔代表性选址及数量的选择是影响测风数据准确可靠的主要因素。
一、测风塔代表性选址风电场测风塔安装时应设在最能代表风电场风能资源的位置上，需远离高大树木和障碍物，如果测风塔必须位于障碍物附近，则在盛行风向的下风向与障碍物的水平距离不应小于该障碍物高度的10倍处安装，如果测风塔必须设立在树木密集的地方，则至少应高出树木顶端10m。
对于不同地形，具有代表性的测风塔位置选取方法也不同。
1、平坦地形平坦地形是指在风电场区及周围半径范围5km内其地形高度差小于50m，同时地形最大坡度小于3°的地形。
平坦地形在场址范围内同一高度层上风速分布是均匀的，风廓线仅与地面粗糙度有关。
根据平坦地形气流运动机理，具有均匀粗糙度的平坦地形在场中央安装测风塔即可。
地表粗糙度发生变化时风廓线的形状分为上下两部分，分别对应上、下游地表的风廓线形状，在中间衔接发生急剧变化，测风塔应避开此类地区，在地表粗糙度变化前和变化后分别安装测风塔。
对有障碍物时，测风塔安装时应避开盛行风向的上风向，障碍物的外侧和尾流区，防止湍流使得测风数据偏小，失去真实性。
2、隆升地形隆升地形对气流运动产生加速作用，一般在脊峰处气流速度达到最大。
在盛行风向吹向隆升地形时，山脚风速最小，山顶风速最大，半山坡的风速趋于中间，一般为了更大程度的利用风能资源，风机排布均布置在山脊上，所以应在山脊顶部安装测风塔，同时该处位置相对于周边区域位置较高，不会因为受到周围山体的遮挡而影响测风数据的真实性。
3、低凹地形由低凹地形的气流运动机理可知，只有在盛行风向与低凹地形的走向一致，低凹地形内的气流方能加速，适宜建设风电场，否则谷内的气流变化较复杂，不宜建设风电场，故应将测风塔设在低凹地形盛行风向的上风入口处，测风数据才具有代表性，然后根据气流运动机理和风速场数学模型估测出其它地段的风速。
风电场测风塔选址
风电场测风塔选址风电场测风塔选址摘要：本文通过实际区域浅析风的成因，分析地形地貌对风速的影响，以笔者实际经历说明风向与地形地貌对测风塔选址的影响，科学合理布置测风点，以便更客观的评价风电场的风资源情况，即可以缩短开发周期，又能减少人力、财力的浪费。
关键词：风电场测风塔选址甘肃省的风能资源主要分布在河西下头廊，在这一绵延1000多公里的狭长走廊内分布有丰富的风能资源，在酒泉玉门、瓜州等地都有建设大中型风力发电站的良好条件。
然而要建立一个风电场，首先是风电场选址，这对风电场建设是至关重要的。
笔者先后到张掖、肃北、阿克塞等地区实地勘察和走访进行风场选址，总结了一些经验，抛砖引玉，供大家交流。
1、以张掖地区为例浅析风成因张掖地区海拔1，500公尺左右，属河西走廊三个独立的内流盆地之——黑河水系，大部分为山前倾斜平原，属大陆性气候，气候特点是干燥少雨。
1.1 风成因浅析张掖地区境内地势平坦、土地当大范围水平气压场比较弱时，在山区白天地面风常从谷地吹向山坡，晚上地面风常从山坡吹向谷地，这就是山谷风。
山谷风是由于山地热力因子形成的，白天因坡上的空气比同高度上的自由大气增热强烈，于是暖空气沿坡上升，成为谷风，谷地上面较冷的自由大气，由于补偿作用从相反方向流向谷地，称为反谷风。
夜间由于山坡上辐射冷却，使邻近坡面的空气迅速变冷，密度增大，因而沿坡下滑，流入谷地，成为山风，谷底的空气因辐合而上升，并在谷地上面向山顶上空分流，称为反山风，形成与白天相反的热力环流。
1.2 “狭管效应”张掖地区南枕祁连山，北依合黎山、龙首山，黑河贯穿全境，形成南北山夹一谷的地形，成为东西风的通道。
当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时，由于空气质量不能大量堆积，于是加速流过峡谷，风速增大。
当流出峡谷时，空气流速又会减缓。
这种峡谷地形对气流的影响，由狭管效应而增大的风，称为峡谷风或穿堂风。
2、地形地貌对风的影响2.1 地形的分类对于适合建设风电场的地形主要是平坦地形和复杂地形。
复杂地形风电场测风塔选取方法讨论
复杂地形风电场测风塔选取方法讨论作者：田龙虎来源：《科学与信息化》2018年第29期摘要复杂地形风电场风资源评估的精度多取决于场内测风塔数量及测风塔位置选取的代表性。
文章重点讨论复杂地形风电场测风塔位置的选取方法。
得出以下结论：（1）测风塔的区域代表性对资源评估的准确性影响极大，前期需要在风电场区域内根据主风向分布竖立具有区域代表性的测风塔；（2）在区域代表性相近且都处于上风向的情况下，测风塔海拔高度将是影响资源评估准确性的重要因素。
关键词复杂地形；测风塔选取；风资源评估引言风电场前期风资源评估和微观选址对于风电场的建设、运行有着非常重要的意义，而测风塔的安放位置又直接影响前期评估和微观选址的准确性，选址适合的测风塔可以很好的代表一个区域内的风资源状况，因此测风塔位置的选择至关重要[1]。
1 场区描述如图1所示，场区内最高海拔2040米，最低海拔1115米，高差925米，有多条山脊，走向各不相同，地形起伏较为明显。
一般情况下，如果区域坡度大于0.3，即认为此区域地形复杂，其复杂程度，我们通过陡峭指数RIX来量度。
经过计算可判断此地形属于复杂地形风电场[2]。
场区内有8座测风塔，分别位于不同的山脊之上，测风塔高80米，分布在东西方向15km、南北方向8.2km的范围内，最远两测风塔距离15.6km（测风塔1239与测风塔2145）。
场内风向分布较为集中，主风向明显，8座测风塔玫瑰图比较一致，均为西北方向。
2 测风塔选址方案在复杂地形条件下，局部地区的平均风速、湍流强度、入流角等参数随地形变化剧烈，因此，需要选取多个测风塔来保证计算精度。
测风塔选取方法如下：组合1（T1237、T1242、T5317），外围3测风塔，即每个区域中，上风向的测风塔组合；组合2（T1239、T1241、T5317），外围3测风塔，即整个风场范围内，最靠北、南、西方向的3个测风塔；组合3（T1238、T1240、T1241），即处于中心位置的3个测风塔；组合4（T1238、T1240、T5317），即海拔高度最高的3个测风塔；3 方案对比及结果分析图2为软件误差结果对比。
测风站设置标准
测风站设置标准测风站设置标准是风能资源评估和开发的重要环节，其设置需要考虑多个因素，包括风能资源分布、地形地貌、气象条件等。
下面将详细介绍测风站设置的选址标准、设备要求、数据采集和处理等方面的内容。
一、选址标准1.代表性：测风站应能代表所在地区的风能资源分布情况，包括风向、风速、风频等特征。
2.稳定性：选址应考虑地形的稳定性，避免选在易受地形变化影响的地方，如山脊、垭口等。
3.气象条件：应考虑周围气象条件的影响，如云层、气压、温度等，避免因气象条件变化影响测风数据的可靠性。
4.周围环境：应避免选址在易受人类活动影响的地方，如高速公路旁、工厂附近等。
5.安全性：应考虑测风塔的安全性，避免因恶劣天气或其他因素导致测风塔倒塌或其他安全事故。
二、设备要求1.测风设备：应采用高精度、稳定性好的测风设备，如超声风速仪、风向传感器等。
2.数据采集设备：应采用可靠的数据采集设备，能够实时传输和存储测风数据。
3.避雷设施：应设置避雷设施，确保测风设备和数据采集设备的正常运行。
4.设备安装：应按照设备要求正确安装测风设备和数据采集设备，确保数据的准确性。
三、数据采集和处理1.数据采集：应实时采集测风数据，包括风向、风速、风频等数据。
2.数据处理：应对采集到的数据进行处理和分析，提取有用的信息，如平均风速、最大风速、最小风速等。
3.数据存储：应将采集到的数据存储在可靠的存储设备中，以便后续分析和评估。
4.数据传输：应将采集到的数据实时传输到数据处理中心或相关机构，以便进行数据分析和评估。
四、其他要求1.维护管理：应对测风站进行定期维护和管理，包括设备的检查、清洗、维修等，确保设备的正常运行。
2.安全措施：应采取安全措施，保障测风站的安全运行，如设置警示标识、安装监控设备等。
3.环境影响：应考虑测风站对环境的影响，如视觉影响、噪声污染等，尽量减少对周围环境的影响。
总之，测风站的设置标准涉及到选址标准、设备要求、数据采集和处理等方面。
风能选址、观测和评价相关技术规定和要求
二、风能观测和评价的相关规定和要求
目前风能资源观测和评价所依据的技术规定和方法有： 目前风能资源观测和评价所依据的技术规定和方法有： 国标： 风电场风能资源测量方法》 /T18709—2002） 国标：《风电场风能资源测量方法》（GB /T18709—2002） 国标：风电场风能资源评估方法（GB/T18710-2002） 国标：风电场风能资源评估方法（GB/T18710-2002） 行标：风电场气象观测及资料审核、订正技术规范（QX/T74行标：风电场气象观测及资料审核、订正技术规范（QX/T742007，广东省气象局负责起草，2007年发布 年发布） 2007，广东省气象局负责起草，2007年发布） 风能资源评价技术规定（国家发展和改革委员会，2004年） 风能资源评价技术规定（国家发展和改革委员会，2004年 主要的技术规定和要求包括： 主要的技术规定和要求包括： 测量参数和测风数据处理 风能参数计算和分析 测风资料的延长订正 风能资源综合分析
完整性检验 数据数量应等于预期记录的数据数量。 数量 :数据数量应等于预期记录的数据数量。 数据数量应等于预期记录的数据数量 时间顺序:数据的时间顺序应符合预期的开始、结束时间， 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 数据的时间顺序应符合预期的开始 续。 合理性检验 范围检验：小时平均风速范围为 范围检验：小时平均风速范围为0m/s～40m/s，小时风向范围为 °～ ～ ，小时风向范围为0° 360°。 ° 相关性检验： 高度小时平均风速差值〈 相关性检验：50m/30m高度小时平均风速差值〈2.0m/s, 50m/10m高 高度小时平均风速差值 高 度小时平均风速差值〈 高度风向差值〈 度小时平均风速差值〈4.0m/s, 50m/30m高度风向差值〈22.5゜ 高度风向差值 ゜ 趋势检验： 小时平均风速变化小于 小时平均风速变化小于6.0m/s，1小时平均温度变化＜5℃， 小时平均温度变化＜ ℃ 趋势检验：1小时平均风速变化小于 ， 小时平均温度变化 3小时平均气压变化＜1kPa。 小时平均气压变化＜ 小时平均气压变化 。 对不合理数据或缺测数据可采用同塔或邻塔的同期记录数据经分析处理 后进行插补，进行风能资源评估的有效数据完整率应达到 以上。 后进行插补，进行风能资源评估的有效数据完整率应达到90%以上。 以上
测风塔技术要求
1.测风塔位置要求1)测风塔位置的风况应基本代表该风电场的风况，避免局部地形的影响；2)测风塔位置附近应无高大建筑物、树木等障碍物，与单个障碍物距离应大于障碍物高度的3倍，与成排障碍物距离应保持在障碍物最大高度的10倍以上；3)测风塔位置应在风电场5km范围内且不受风电场尾流影响，应选择在风电场主风向的上风向位置；4)测风塔数量依风电场地形复杂程度、气候特征和装机容量而定。
对于地形较为平坦的风场，可选择一处安装测风塔。
对于地形较为复杂的风场，应选择二处及以上安装测风塔。
2.测风塔监测参数要求2.1. 风速1)瞬时风速：每秒采样一次，单位：m/s；2)10min平均风速：每秒采样一次，自动计算和记录每10min的平均风速，单位：m/s；3)小时平均风速：通过10min平均风速值获取每小时的平均风速，单位：m/s；4)极大风速：每3秒采样一次的瞬时风速的最大值，单位：m/s。
2.2. 风向1)风向采样：与风速同步采集的该风速的风向；2)风向区域：所记录的风向都是某一风速在该区域的瞬时采样值。
风向区域分为16等分时，每个扇形区域含22.5°；也可以采用多少度来表示风向。
2.3. 风速标准偏差以10min为时段，每秒采集和记录瞬时风速的标准偏差，单位m/s。
自动计算和记录每10min的风速标准偏差。
2.4. 气温气温应每10秒采样一次，记录采样值和每10分钟的平均值，单位为℃。
2.5. 大气压大气压应每10秒采样一次，记录采样值和每10分钟的平均值，单位为hPa。
2.6. 相对湿度相对湿度应每10秒采样一次，记录采样值和每10分钟的平均值，单位为%RH。
3.测风塔监测仪器要求监测仪器在现场安装前应经气象计量部门检验合格，使用期间免维护，无需用户做参数标定。
3.1. 测风仪3.1.1.风速传感器1)测量范围0m/s～60m/s；2)测量精度：±0.5m/s(3m/s～30m/s)；3)工作环境温度：-40℃～50℃；4)响应特性距离常数：5m。
第二章(2)测风塔的结构、地点选择和安装
测风塔的安装
温度传感器
传感器要带保护罩，安装位置离塔架表面至少一个 塔架直径的距离，以减小塔架本身热作用的影响
传感器在塔架上的位置要尽可能在盛行风向上，以 保证足够的通风
风力发电场（Ch2.2）
测风塔的安装
数据采集器和相关硬件
在数据采集器内放置干燥剂包以防潮 把数据采集器、连接电缆、通讯设备放入安全的防护箱内，能够锁住同时
风力发电场（Ch2.2）
主要内容
测风塔的结构 测风塔的地点选择 测风塔的安装 测风设备的调试 测站的运行和维护 数据的收集和管理
风力发电场（Ch2.2）
测风塔的安装
以斜拉式塔架为例பைடு நூலகம்
塔架几乎可以在任何地点安装，但在地形相对平坦 和没有树的地点更容易
如果是立在斜坡或不平的地面上，则塔架立起过程 中需要多次调整拉绳
测风塔的结构
基础 传感器支撑构件：支柱和横梁，满足
能经受该处可能发生极端情况下风和冰的载荷 结构稳定，风引起的振动最小 防止环境造成的腐蚀 不要堵塞传感器外罩的排水孔，冰冻条件下积水
膨胀可能会破坏传感器内部元件
风力发电场（Ch2.2）
测风塔的结构
结构
电缆 接地和防雷保护装置 测风系统
范围 要考虑测风塔附近陡峭地形对低层测量的影响 要考虑土地利用、建筑许可、入场道路等因素
风力发电场（Ch2.2）
测风塔的地点选择
测风塔的数量
一般1个测风塔覆盖20~30MW，至少在轮毂高度进 行风速、风向测量，一般风资源测试时间为一年
复杂地形条件下需要更多的测量塔
测风塔的位置和数量一定要在地形图上先确定， 再到现场调整并最终确定
测风塔技术要求
测风塔技术要求1.测风塔位置要求1)测风塔位置的风况应基本代表该风电场的风况，避免局部地形的影响；2)测风塔位置附近应无高大建筑物、树木等障碍物，与单个障碍物距离应大于障碍物高度的3倍，与成排障碍物距离应保持在障碍物最大高度的10倍以上；3)测风塔位置应在风电场5km范围内且不受风电场尾流影响，应选择在风电场主风向的上风向位置；4)测风塔数量依风电场地形复杂程度、气候特征和装机容量而定。
对于地形较为平坦的风场，可选择一处安装测风塔。
对于地形较为复杂的风场，应选择二处及以上安装测风塔。
2.测风塔监测参数要求2.1. 风速1)瞬时风速：每秒采样一次，单位：m/s；2)10min平均风速：每秒采样一次，自动计算和记录每10min的平均风速，单位：m/s；3)小时平均风速：通过10min平均风速值获取每小时的平均风速，单位：m/s；4)极大风速：每3秒采样一次的瞬时风速的最大值，单位：m/s。
2.2. 风向1)风向采样：与风速同步采集的该风速的风向；2)风向区域：所记录的风向都是某一风速在该区域的瞬时采样值。
风向区域分为16等分时，每个扇形区域含22.5°；也可以采用多少度来表示风向。
2.3. 风速标准偏差以10min为时段，每秒采集和记录瞬时风速的标准偏差，单位m/s。
自动计算和记录每10min的风速标准偏差。
2.4. 气温气温应每10秒采样一次，记录采样值和每10分钟的平均值，单位为℃。
2.5. 大气压大气压应每10秒采样一次，记录采样值和每10分钟的平均值，单位为hPa。
2.6. 相对湿度相对湿度应每10秒采样一次，记录采样值和每10分钟的平均值，单位为%RH。
3.测风塔监测仪器要求监测仪器在现场安装前应经气象计量部门检验合格，使用期间免维护，无需用户做参数标定。
3.1. 测风仪3.1.1.风速传感器1)测量范围0m/s～60m/s；2)测量精度：±0.5m/s(3m/s～30m/s)；3)工作环境温度：-40℃～50℃；4)响应特性距离常数：5m。
五桂山风电场测风塔微观选址报告
测风塔选址报告一、测风塔选址中山市广东省辖地级市，是中国4个不设市辖区的地级市之一,位于珠江三角洲中部偏南的西、北江下游出海处，北接广州市番禺区和佛山市顺德区，西邻江门市区、新会区和珠海市斗门区，东南连珠海市，东隔珠江口伶仃洋与深圳市和香港特别行政区相望。
五桂山是中山市唯一的山系,最高处约580m。
五桂山区地形平面轮廓似一个紧握而向上举的拳头，南北狭长，东西短窄。
山间植被茂盛，仅有小路可以通行。
山体表面土层较浅，基底为花岗岩。
地区属亚热带海洋性气候，常受南亚热带季候风侵袭，4月至9月盛行东南季风，10月至次年3月盛行东北季风。
受季风及当地山地地形影响，规划区域内风况较好，可能具有风电场开发价值。
为详细收集风数据，建议立测风塔开展测风工作。
规划区域拐点坐标如下：坐标 1 E113°21'51.32" N22°29'7.21" ；坐标 2 E113°29'41.16" N22°29'7.21" ；坐标3 E113°28'46.03" N22°22'51.98" ；坐标4 E113°21'27.92" N22°21'50.04" 。
所规划区域如下图所示：图1 风电场规划图经实地踏勘，五桂山风场内有一区域安装有电视发射塔和军用设施，坐标为E113°27'39.72" N 22°25'25.62" ，海拔约540m。
根据客户经理段玉平介绍，当地管理部门要求场地周围500m内不允许安装其他设备，且场地相关区域内安装设备的高度也不允许超过电视发射塔的高度。
综合考虑测风塔位置的代表性及交通运输条件，初步选定的测风塔坐标为E113°26'23.58" N22°24'50.28"。
风电场宏观选址以及测风塔选址培训资料
风电场宏观选址
方法步骤
1、备选场址的确定 通过考察以后，综合风能资源和其它建设 条件，排除那些不具备一项或多项建设条件的 地点，如风能很小、接入系统造价很高甚至无 法解决等，即可确定若干个备选场址，转入下 一步工作：风能资源测量。
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风电场宏观选址
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测风塔选址
为了后期保证后期计算的准确性，减 小软件模型对计算结果的影响，这里建议 测风塔选址如下。
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测风塔选址
基本原则 1、测风塔范围代表性 结合后期软件计算这个里建议平坦地
形1个测风塔代表性范围为7公里，低丘陵 地区建议5公里，复杂山地根据山脊分布 情况确定测风塔代表性，原则上建议1条 连绵的山脊上1个测风塔。
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风电场宏观选址
方法步骤
3、场址比选 风能资源按照GB/T18710-2002《风电场风 能资源评估方法》进行评估，这里不再详述之。 相关气象条件要提出气温、沙尘、盐雾、雷电、 冰雹、雨（雾）凇、台风对风电机组、发电量、 工程施工等的影响。还应初步选择一种机型， 比较各场址的年发电量。
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风电场宏观选址
方法步骤
1、备选场址的确定 中国气象科学研究院朱瑞兆等利用
1961—1970年的气象资料，根据有效风能 密度和利用小时数等指标，结合天气气候 特点、自然地形和水体等，将全国风能划 分为4个大区和30个类型区。
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风电场宏观选址
方法步骤
1、备选场址的确定 从地形图上可以判别发生较高平均风速的典型 特征是： －走向和主风向平行的隘口和峡谷； －高原和台地； －比较突出的山脊和山峰； －海岸； －岛屿的迎风和侧风角。
测风塔技术要求
测风塔技术要求1.测风塔位置要求1)测风塔位置的风况应基本代表该风电场的风况，避免局部地形的影响；2)测风塔位置附近应无高大建筑物、树木等障碍物，与单个障碍物距离应大于障碍物高度的3倍，与成排障碍物距离应保持在障碍物最大高度的10倍以上；3)测风塔位置应在风电场5km范围内且不受风电场尾流影响，应选择在风电场主风向的上风向位置；4)测风塔数量依风电场地形复杂程度、气候特征和装机容量而定。
对于地形较为平坦的风场，可选择一处安装测风塔。
对于地形较为复杂的风场，应选择二处及以上安装测风塔。
2.测风塔监测参数要求2.1. 风速1)瞬时风速：每秒采样一次，单位：m/s；2)10min平均风速：每秒采样一次，自动计算和记录每10min的平均风速，单位：m/s；3)小时平均风速：通过10min平均风速值获取每小时的平均风速，单位：m/s；4)极大风速：每3秒采样一次的瞬时风速的最大值，单位：m/s。
2.2. 风向1)风向采样：与风速同步采集的该风速的风向；2)风向区域：所记录的风向都是某一风速在该区域的瞬时采样值。
风向区域分为16等分时，每个扇形区域含22.5°；也可以采用多少度来表示风向。
2.3. 风速标准偏差以10min为时段，每秒采集和记录瞬时风速的标准偏差，单位m/s。
自动计算和记录每10min的风速标准偏差。
2.4. 气温气温应每10秒采样一次，记录采样值和每10分钟的平均值，单位为℃。
2.5. 大气压大气压应每10秒采样一次，记录采样值和每10分钟的平均值，单位为hPa。
2.6. 相对湿度相对湿度应每10秒采样一次，记录采样值和每10分钟的平均值，单位为%RH。
3.测风塔监测仪器要求监测仪器在现场安装前应经气象计量部门检验合格，使用期间免维护，无需用户做参数标定。
3.1. 测风仪3.1.1.风速传感器1)测量范围0m/s～60m/s；2)测量精度：±0.5m/s(3m/s～30m/s)；3)工作环境温度：-40℃～50℃；4)响应特性距离常数：5m。
风电场测风塔选址技术指南(第1版)
风电场测风塔选址 技术指南
（第 1 版）
气候可行性论证技术指南系列之
《风电场测风塔选址技术指南》 编写人员
主 编 龚 强（沈阳区域气候中心） 编 写 于华深（沈阳区域气候中心）
张运福（沈阳区域气候中心） 蔺 娜（沈阳区域气候中心） 朱 玲（沈阳区域气候中心） 晁 华（沈阳区域气候中心） 顾正强（沈阳区域气候中心） 编写指导 宋丽莉（中国气象局公共气象服务中心） 组织单位 中国气象局预报与网络司
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7.2.2 实地测量..................................................................................................9 7.2.3 观察地表属性.......................................................................................... 9 7.2.4 分析地形地势.......................................................................................... 9 7.2.5 查看风成地貌及地表植物特征..............................................................9 7.2.6 了解建设条件........................................................................................ 10 7.3 现场踏查记录..................................................................................................10
项目测风与测风塔安装基础知识
平均风速 平均风速
windsim windpro
9.5
9.9
9.07
9.3
3308测风塔风统计 Z [m]
3308#处机组（70m） 2,158 3304#处机组（70m） 2,085
平均风速 平均风速
windsim windpro
项目测风与测风塔安装基础 知识
目录：
一、风数据的重要性 二、测风塔与NRG测风设备 三、测风塔的施工与安装 四、测风塔的验收与维护 五、测风塔的位置与数量 六、案例
一、风数据的重要性
1、风数据是计算风电场年发电量的基础
产量=
X
测得年平均风速的10%误差可能导致15-35%计算年产量的误差。
风数据不可靠
3 现场考察
前 电 塔往 网的现 、位场道置进路行、踏土勘地，性收质集等相）关，资并料确（认气测象风、确 政定府考察时间，协调地方
4
提交现场考察和 测风方案报告
考察完成后，根据现场情况提交考察报告
5 项目确认
得到开工通知后，派人去现场进行施工 通知天源该项目可以开工
6
占地协调和二次 搬运确认
确认测风塔所在位置土地与当地进行征用，帮助天源协调地方政府，
海拔（m） 1725 1660 1560 1685
2、山地项目 • 运用WindPRO软件分析地形
• 运用WindPRO软件进行初步机组排布
• 根据初步排布制定测风方案
七、结论
• 没有任何一个测风塔能完全代表其所描述 的整个区域
• 没有任何一个传感器能够进行完美的测量
• 没有哪个持续的测量期间收集的数据能够 完美地代表一个风电场机组寿命期间将经 历的风况
测风塔国标
测风塔国标一、背景介绍测风塔是利用气象仪器对风速、风向等气象要素进行观测的一种设施。
在风能开发中，测风塔是重要的工具之一，用于获取风能资源的数据信息。
为了保证测风塔数据的可靠性和可比性，需要制定测风塔国标。
二、制定测风塔国标的必要性制定测风塔国标具有以下几个方面的必要性：2.1 提升数据的可靠性通过制定测风塔国标，可以明确测风塔的设计、布设、维护等方面的要求，提高测风塔观测数据的可靠性。
合规的测风塔布设可以防止因为观测场地选择不当、设备故障等原因导致数据异常，确保风能资源评估的准确性。
2.2 促进数据的可比性不同地区、不同单位的测风塔观测数据直接进行比较时，由于设备差异、观测参数不一致等原因，可能导致数据的可比性不高。
制定测风塔国标可以统一观测标准和方法，减小测量误差，使得不同测风塔的观测数据具有可比性，方便资源开发者进行风能资源评估和项目选择。
2.3 规范行业发展制定测风塔国标可以规范测风塔的设计、施工、运维等环节，推动测风塔行业的发展。
通过国标的制定，可以提高测风塔设备的质量和标准化水平，避免因为设备差异导致的技术障碍和信息传递不畅的问题，促进行业健康发展。
三、测风塔国标的制定内容测风塔国标的制定内容主要包括以下几个方面：3.1 设计要求•测风塔的高度、材质、结构等设计要求；•测风塔的观测装置配置要求，包括风速仪、风向仪等；•测风塔基础设计要求，保证测风塔的稳定性。
3.2 布设要求•测风塔的选址要求，包括选取具有代表性的风能资源点、避免人工遮挡等；•测风塔之间的距离要求，避免相互干扰。
3.3 维护管理要求•测风塔的日常维护管理要求，包括定期检修、设备维护等；•测风塔的数据质量控制要求，确保数据的准确性。
3.4 数据处理要求•测风塔观测数据的处理方法，包括异常值处理、平滑处理等；•数据传输和存储的要求，保证数据的完整性和安全性。
四、测风塔国标的重要意义制定测风塔国标具有以下几个重要意义：4.1 保证数据的可靠性和可比性测风塔国标的制定可以提高测风塔观测数据的可靠性和可比性，确保风能资源评估的准确性。
测风塔数据收集和处理标准化手册
测风塔数据收集和处理标准化手册四．测风塔立塔标准与设备配置4.1测风塔选址4.1.1测风塔选址的一般原则测风数据给风电场设计和建设提供基础性的支持。
测风数据能够为判定一个地区风能状况、风电机组选型、布机方案和年发电量计算提供依据，特别是在复杂气候和地形条件下，风场场区不同区域的风资源状况有很大的差异，如果测风数据不能客观反映风能资源状况那么将会对风电场设计和建设产生不利的影响。
测风塔仅具有位置的代表性是不足的。
测风应该遵循3R原则，即正确性（Right）、代表性（Representativeness）、可靠性（Reliability）。
一．正确性正确性（Right）是指正确的设立测风塔包含着正确安装测风塔和正确选取测风设备。
安装测风塔之前需要对经过前期宏观选址工作场区位置有初步的认识，首先要了解该地区主导风向，确定主导风向能够帮我们选取正确安装位置，避免选到了背风区域或者湍流大、可能产生负切变的区域；能够帮我们正确的确定传感器支架方位，减少塔影效果的影响。
其次，要了解当地气候特征，主要是了解极端性气候特征。
如某些测风塔容易遭受裹冰，那么我们在建设测风塔时就要增加测风塔的强度或者采用自立塔而不是斜拉线塔；针对雷暴天气多，测风塔接地电阻小于4Ω的前提下，需要考虑避雷针的单独设计（如鱼叉型避雷针、用铜线直接接地）、增加额外的降阻措施（如加降阻剂、石墨棒、铜棒等）；场区潮湿、雾气严重，那么记录仪需要增加干燥剂且用密封箱和电缆密封件，接线部位要做好防锈蚀处理，数据线要考虑使用铠装型电缆线。
二．代表性测风塔的代表性应有两层含义：测风塔安装地点具有代表性、测风数据具有代表性。
（1）测风塔安装地点要具有代表性。
即测风塔选址要能够最大限度的代表测风塔周边场区的风资源分布特性，一般海拔越高风速越大，测风塔所能代表的区域范围有限，因此需要通过加密测风塔的方式减少代表性差的问题。
海拔梯度比较大的场区，建议设置三个不同海拔等级，在每个等级海拔较高、视野开阔四周无临近山峰阻挡、场地附近无小山包或者突出的树丛的地方安装测风塔。
测风
• 大气探测仪是用雷达和回声波的原理对大 气边界层进行远距离探测的仪器，主要用 于测量垂直剖面的大气状况，大气探测仪 发出人耳可听见的短声波，声波在大气层 边界，根据不同的风速、温度和湿度产生 不同的折射和传播。返回的声波频率由于 多普勒效应发生频移。多普勒效应频移度 与天线接收方向的风速分量有关，以此来 测量风速。
• （2）立足够数量的测风塔 • 测风塔的数量与风电站的规划容量、面积 以及地形复杂程度有关，一般对较复杂的 地形，每3～5台风力发电机组应布置1根测 风杆，同一测风杆在不同高度可安装1～3 台测风仪；对较平坦的地形，可布置得稀 疏一些。
• （3）测风塔的高度应与预装风电机组的轮 毂高度尽量接近，并且测风设备安装在测 风塔的顶端，这样可以减小测风塔本身对 测风设备造成的影响。如果测风设备安装 在测风塔的中部，应尽量使测风设备的支 架方向与主风向保持垂直，并使测风设备 与测风塔保持足够的距离。
大气探测仪是用雷达和回声波的原理对大气边界层进行远距离探测的仪器主要用于测量垂直剖面的大气状况大气探测仪发出人耳可听见的短声波声波在大气层边界根据不同的风速温度和湿度产生不同的折射和传播
• （1）测风塔的安装地点要具有代表性。 • 也就是测风塔所测得的风速和风向数据受 周围地形、粗糙度和障碍物影响最小，最 能够代表该地区的区域气流分布特点。
• 自动测风系统主要由六部分组成：传感器、主机、 数据储存装置、电源、安全与保护装置。 。输出信号为频率（数字）或模拟信 号。 • 主机利用微处理器对传感器发送的信号进行采集、 计算和储存，由数据记录装置、数据读取装置、 微处理器、就地显示装置组成。
• 特点：①可同时测量不同高度的风速，杯式风速 仪测量一个点的风速，而大气探测仪则测量一定 空间的风速。②不需要立测风塔，在立测风塔代 价很大的情况下适合用大气探测仪测量风速。 （特别是复杂地区的测风，例如，主风向有森林） ③大气探测仪需要供电，在偏远的地区就受到限 制。④测量数据的质量与在天线附近受障碍物干 扰的程度有很大的关系。因为大气探测仪测量的 信号频率范围在人耳可听见的声波内，因此，牛 叫、鸟鸣、蛙叫等背景噪声会影响测量结果。
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测风塔代表性选址及数量的选择
如果将风电场开发项目比作一场战事，测风工程无疑是个周密安排的军事行动，此时测风塔就成为了行动中至关重要的侦察兵。
统计分析显示，测风数据10%的误差可能导致风场年产能30%左右的误差，因此，提高测风数据的准确性和可靠性对风场开发具有非常重要的意义。
根据风电开发的部分行业规范和多年的项目经验，测风塔代表性选址及数量的选择是影响测风数据准确可靠的主要因素。
一、测风塔代表性选址
风电场测风塔安装时应设在最能代表风电场风能资源的位置上，需远离高大树木和障碍物，如果测风塔必须位于障碍物附近，则在盛行风向的下风向与障碍物的水平距离不应小于该障碍物高度的10倍处安装，如果测风塔必须设立在树木密集的地方，则至少应高出树木顶端10m。
对于不同地形，具有代表性的测风塔位置选取方法也不同。
1. 平坦地形
图1：平坦地形
平坦地形是指在风电场区及周围半径范围5km内其地形高度差小于50m，同时地形最大坡度小于3°的地形。
平坦地形在场址范围内同一高度层上风速分布是均匀的，风廓线仅与地面粗糙度有关。
根据平坦地形气流运动机理，具有均匀粗糙度的平坦地形在场中央安装测风塔即可。
地表粗糙度发生变化时风廓线的形状分为上下两部分，分别对应上、下游地表的风廓线形状，在中间衔接发生急剧变化，测风塔应避开此类地区，在地表粗糙度变化前和变化后分别安装测风塔。
对有障碍物时，测风塔安装时应避开盛行风向的上风向，障碍物的外侧和尾流区，防止湍流使得测风数据偏小，失去真实性。
2. 隆升地形
图2：隆升地形
隆升地形对气流运动产生加速作用，一般在脊峰处气流速度达到最大。
在盛行风向吹向隆升地形时，山脚风速最小，山顶风速最大，半山坡的风速趋于中间，一般为了更大程度的利用风能资源，风机排布均布置在山脊上，所以应在山脊顶部安装测风塔，同时该处位置相对于周边区域位置较高，不会因为受到周围山体的遮挡而影响测风数据的真实性。
3. 低凹地形
图3：低凹地形
由低凹地形的气流运动机理可知，只有在盛行风向与低凹地形的走向一致，低凹地形内的气流方能加速，适宜建设风电场，否则谷内的气流变化较复杂，不宜建设风电场，故应将测风塔设在低凹地形盛行风向的上风入口处，测风数据才具有代表性，然后根据气流运动机理和风速场数学模型估测出其它地段的风速。
对于比较复杂的地形需要更详细的分析，同时应该根据当地的水文地质资料，测风塔选址应避开土质较松，地下水位较高的地段，防止在施工中发生塌方，出水等安全事故。
测风塔代表性选址不仅仅只受到地形条件的影响，还受到其他条件的影响与限制，如场地植被、场地建设条件、交通运输条件等。
1. 场地植被
由于高大植被对风速的阻挡作用，所以测风塔选址应该尽量避免周围有高大的植被，或者位于茂密树林附近，减小对测风塔的湍流扰动和尾流影响。
测风塔位置应尽量选在周围无高大植被且粗糙度较一致的开阔地带。
2. 场地建设条件
图4：80m测风塔安装示意图
现主流的测风塔高度一般为70m或80m，有4~5层拉线，最外层拉线距中心基础约为40~50m，所以为了保证测风塔有足够的建设场地，测风塔场址应选在场地开阔处，有足够的场地面积进行测风塔的施工建设及材料存放，同时场地的坡度不应太大。
若地表有岩石存在，则应做好记录，可能存在人工爆破。
3. 交通运输条件
便捷的交通运输条件对于测风塔的设备运输安装和施工非常有利，减少了人工搬运的成本与建造时间，所以在测风塔代表性选址时，交通运输条件是不得不考虑的一个因素。
二、测风塔数量的选择
对于平坦且场地粗糙度一致的地形而言，只需在场地中央位置设立一座高度不小于以后风场风机轮毂高度的测风塔，若场地有粗糙度发生急剧变化的区域，导致风速发生改变，则应该在变化前后的区域分别设立测风塔测风。
对于隆升地形和低凹地形等复杂地形而言，应根据场地大小、主导风向和地形地貌增加测风塔数量，使测风塔所代表区域能够覆盖整个风场。
当地形比较复杂时，应在不同地形代表区域进行加密测风，以获得更可靠的风资源数据。
根据经验，不同地形条件下的测风塔代表性区域参考范围：
平坦地形：粗糙度较一致5~6km
较复杂地形：丘陵、起伏山峦或粗糙度变化较大区域3~4km
复杂地形：起伏大的山区2km
为了能够取得风电工程战事的全面胜利，作为侦察兵的测风塔不仅要单兵作战能力强，还要有数量上的优势，这样才能认清形势把握大局。