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。

其他：叶轮转速、变桨角度、机组状态、故障信息等均采用卖方提供的SCADA 系统中的数据。

3.2机舱传输函数（NTF，Nacelle Transfer Factor）的测量

以IEC61400-12-2：2013 Annex D（附件D）的方法作为参考依据，并选择一台认可的有代表性的风电机组（样板机）进行测量。

鉴于新的IEC标准草案（IEC61400-12-1：2013 CDV）已认可激光测风雷达测量功率曲线，本方案据此采用激光测风雷达代替测风塔测量自由流风速。激光测风雷达应采用国际知名厂商产品，并取得国际认可的标定证书。

激光测风雷达的测量位置、测量扇区的选择应满足IEC61400-12-2：2013AnnexD的相关要求。

以IEC61400-12-2：2013AnnexD的方法作为参考依据，对测量场地进行评估。对于地形条件复杂的山地风场，需要进行场地标定的，以IEC61400-12-1：2005AnnexC作为参考依据，于风电机组安装前采用激光测风雷达代替测风塔，对原定测量位置和风机位置进行同期测风，获得气流校正系数（flow correction

factor）。

以IEC61400-12-2：2013AnnexD方法作为参考依据，对激光雷达测得的自由流风速及机舱风速计测得的风速进行分析和处理，得到机舱传输函数。

测量得到机舱传输函后，以IEC61400-12-2：2013AnnexC的方法作为参考依据，对风场内各台风电机组的机舱风速及风向计型号、位置；机组硬件配置；控制软件版本、控制参数等进行比对。当风场内各台风电机组与进行测量的风电机组条件均相同时，样机机舱传输函数可以应用于风场内所有风电机组。

3.3功率曲线的测量

以IEC61400-12-2：2013的方法作为参考依据，采用已获得的机舱传输函数，对场内各台风电机组的机舱风速进行校正得到自由流风速。对测得的风速、功率等数据进行分析和处理，以0.5m/s区间统计平均风速和平均功率，得到各台风电机组的实测功率曲线。

3.4不确定度

不确定性分析是场地标定工作的重要组成部分，须至少包含表1列举的不确定度分量。

（1）风频分布采用SCADA系统中机舱风速计风速经机舱传输函数校正得到的自由流风速，按照0.5m/s区间进行统计（区间划分方式参照IEC61400-12-2:2013进行）。

（2）若没有提供风电场实际空气密度下的功率曲线，则以IEC61400-12-2:2013的方法为参考依据，对标准空气密度下的功率曲线折算到实测空气密度下的功率曲线。

（3）对采集数据进行筛选，确定风电机组的机舱传输函数，分析计算数据得到实测功率曲线并对不确定度进行分析，最终形成分析报告。

4．考核方法

4.1考核值的计算公式采用第三方独立机构出具的测量报告中的实测功率曲线为依据，并结合现场风频分布值换算的发电量来评估。功率曲线考核值的计算公式如下：

单台风机i年发电量保证值EPi=风频分布值i×8760×保证功率曲线i 全场年发电量保证值：EP=EPi

单台风机i实际年发电量完成值EMi=风频分布值i×8760×实测功率曲线i

全场实际年发电量完成值：EM=EMi

单台风机i功率曲线考核值Ki=EMi/EPi×100%

全场功率曲线考核值K=EM/EP×100%

其中：i为风电机组的编号；n为风场内已获得实测功率曲线的风电机组的数量；风频分布值按第三节定义，且统计期应满一年；保证功率曲线i是指卖方投标文件中的风电机组的功率曲线；实测功率曲线是指独立测量公司在测量报告中给出的功率曲线。

对于需要进行不同空气密度下的机组功率曲线折算参考以下方法：

对于采用失速控制的、具有恒定桨距和转速的机组，其所测得的功率输出数据可以利用公式计算：

式中：P

n —折算后的功率输出；P

10min

—测得的10分钟的平均功率值；ρ

—

标准空气密度；ρ

10min

—所得到的10分钟的平均空气密度（风电场测量值）。

对于功率自动控制的风力发电机组应采用折算后风速数据，则公式如下：

式中：V

n —折算后的风速值；V

10min

—测得的10分钟的平均风速值；ρ

—标

准空气密度；ρ

10min

—所得到的10分钟的平均空气密度（风电场测量值）。

4.2 考核办法

若按上述公式计算出风电场的全场功率曲线考核值K大于或等于92%，则视为功率曲线考核合格；若风电场的全场功率曲线考核值K小于92%，则视为功率曲线考核不合格。