路径: 主页 > GB/T > 第540页 > GB/T 46243-2025 | 标准编号 | GB/T 46243-2025 (GB/T46243-2025) | | 中文名称 | 风能发电系统 机舱式激光雷达在风能资源测量中的使用 | | 英文名称 | Wind energy generation systems - Use of nacelle mounted lidars for wind measurements | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | F11 | | 国际标准分类 | 27.180 | | 字数估计 | 66,650 | | 发布日期 | 2025-10-05 | | 实施日期 | 2025-10-05 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 46243-2025: 风能发电系统 机舱式激光雷达在风能资源测量中的使用
ICS 27.180
CCSF11
中华人民共和国国家标准
风能发电系统 机舱式激光雷达在风能
资源测量中的使用
windmeasurements
2025-10-05发布
2025-10-05实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅴ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 符号和缩略语 6
5 概述 10
5.1 总则 10
5.2 测量方法概述 10
5.3 文件概述 11
6 激光雷达要求 11
6.1 功能要求 11
6.2 文件要求 11
7 机舱激光雷达中间值的校准和不确定度 12
7.1 校准方法概述 12
7.2 光束轨迹/几何形状验证 13
7.3 倾角仪校准 14
7.4 测量距离的验证 14
7.5 视向速度校准 15
7.6 视向速度测量的不确定度 21
7.7 校准结果 25
7.8 校准报告要求 26
8 由于环境条件的变化引起的不确定度 27
8.1 概述 27
8.2 由于环境条件的变化引起的中间值不确定度 28
8.3 支持 WFR适当性的证据基础 29
8.4 报告的要求 29
9 重构风参数的不确定度 30
9.1 水平风速的不确定度 30
9.2 通过风场重构算法传递的不确定度 31
9.3 与风场重构算法相关的不确定性uope,lidar 32
9.4 由测量高度的变化而产生的不确定度u< ΔV >,measHeight 32
9.5 由激光雷达测量不一致产生的不确定度 32
9.6 合成不确定度 32
10 特定测量活动的准备 32
10.1 程序概述 32
10.2 测量活动前的检查清单 33
10.3 测量设置 33
10.4 测量扇区 34
11 测量程序 37
11.1 概述 37
11.2 风力发电机组运行 37
11.3 有效测量扇区的一致性检查 38
11.4 数据采集 39
11.5 数据筛选 39
11.6 数据库 40
11.7 WFR算法的应用 40
11.8 测量高度变化 40
11.9 激光雷达测量监测 40
12 报告格式---专门用于机舱激光雷达的相关图表 41
12.1 通则 41
12.2 特定测量活动的场地描述 41
12.3 机舱激光雷达信息 41
12.4 风力发电机组信息 41
12.5 数据库 42
12.6 绘图 42
12.7 不确定度 42
附录A(资料性) 两光束激光雷达风场重构参数不确定计算示例 43
A.1 示例概述 43
A.2 风场重构算法传递的不确定度 43
A.3 激光雷达和 WFR算法的运行不确定度 45
A.4 测量高度变化的不确定度贡献 45
A.5 风速一致性检查 46
A.6 合成不确定度 46
附录B(资料性) 建议的俯仰角和横滚角测量方法 47
附录C(资料性) 在机舱上安装激光雷达的建议 49
C.1 激光雷达光学头在机舱上的定位 49
C.2 固定光束激光雷达的光学头俯仰角的预调 50
C.3 激光雷达的锚点 50
附录D(资料性) 评估机舱式激光雷达对机组性能的影响 52
D.1 总则 52
D.2 推荐的一致性检查方法 52
参考文献 58
图1 两光束之间的开角β示例 14
图2 校准设置侧向示意图 15
图3 感应和流入区域俯视示意图 16
图4 校准设置的示意图 18
图5 激光雷达对风向的响应和余弦拟合示例 20
图6 使用RSS过程的LOS评估示例:RSS与θproj 21
图7 水平风速不确定性传递的高阶过程 31
图8 程序流程图 33
图9 被测风力发电机组的上风向机舱激光雷达和邻近风力发电机组尾流的俯视示意图 34
图10 受邻近运行风力发电机组及显著障碍物尾流影响而排除的扇区 35
图11 邻近机组的尾流和显著障碍物的扇区排除示例 36
图12 扇区内全方向区间划分示例 37
图13 两光束激光雷达相对风向和机组偏航角度(见参考文献[7]) 38
图14 两光束激光雷达光束视向湍流强度和机组偏航角度 39
图B.1 相对于参考位置(灰色)的两个俯仰和横滚的激光雷达光束(红色) 47
图B.2 相对于水平面对称的两个光束之间的张角(γ)及其在激光雷达的垂直对称
平面上的投影(γv) 48
图C.1 两光束激光雷达的正确(左)和错误(右)位置示例图 49
图C.2 四光束激光雷达的正确(左)和错误(右)位置示例图 49
图C.3 俯仰角向下预调以在轮毂高度测量的激光雷达光学头示意图(以两光束激光雷达为例) 50
图D.1 邻近机组对比报告示例 54
图D.2 两个相邻风力发电机组之间的功率比示例 55
图D.3 一般流程概述 55
图D.4 分区间的ΔDirNac函数示例:激光雷达没有显著影响两个机舱风向传感器报告的信号 57
表1 校准不确定度分量汇总 25
表2 校准表格示例 25
表3 校准表格示例(n=1N;N 为待校准的视向方向的总数) 26
表A.1 不同光束之间的不确定度分量及其相关性示例 44
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件等同采用IEC 61400-50-3:2022《风能发电系统 第50-3部分:机舱式激光雷达在风能资源
测量中的使用》。
本文件做了下列最小限度的编辑性改动:
---为与现有标准协调,将标准名称改为《风能发电系统 机舱式激光雷达在风能资源测量中的
使用》;
---纳入了IEC 61400-50-3:2022/COR1:2023的技术勘误内容,并在相应条款的外侧空白位置用
垂直双线(||)进行了标示;
---增加了公式(A.1)、公式(A.2)和公式(A.6)中“VL”“VR”“τ”和“ρ”的尖括号;
---将第4部分符号和缩略语中的δv修改为εv。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件由全国风力发电标准化技术委员会(SAC/TC50)归口。
本文件起草单位:浙江金风科技有限公司、中国电力科学研究院有限公司、上海电气风电集团股份
有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、运达能源科技集团股份有限公司、远景能源有限公司、北京鉴衡
认证中心有限公司、江苏金风科技有限公司、中国质量认证中心有限公司、中车株洲电力机车研究所有
限公司风电事业部、南京牧镭激光科技股份有限公司、中车山东风电有限公司、中船海装风电有限公司、
上海中认尚科新能源技术有限公司、国家电投集团云南国际电力投资有限公司、上海电力实业有限公
司、中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院有限公司、珠海光恒科技有限公司、中国华能集团清洁能
源技术研究院有限公司、大唐可再生能源试验研究院有限公司、龙源电力集团股份有限公司、湖南兴蓝
风电有限公司、金风科技股份有限公司、成都阜特科技股份有限公司、东方电气风电股份有限公司、中国
船级社质量认证有限公司、凯宸能源科技(天津)有限公司。
本文件主要起草人:刘磊、翟恩地、付德义、张黎明、余高阳、王瑞良、张兆智、魏茹、董琦、袁瑛、陈亚楠、
刘知新、关中杰、郭涛、何中一、朱琳、张智伟、乌云高娃、赵德平、叶昭良、高伟、朱耀春、肖富华、姚世刚、
甘旭超、聂峰、迟冰、张浩、王成贤、苗强、张冰倩、王菲菲、苏洪军、黄树根、王树军、郑旭孟。
风能发电系统 机舱式激光雷达在风能
资源测量中的使用
1 范围
本文件的目的是描述流程和方法,以确保使用机舱式测风激光雷达进行风能资源测量得以一致地、
基于最佳实践地执行和报告。本文件未规定风能资源测量的目的或使用示例。但是,预计风能资源测
量将用于某种形式的风能测试或资源评估。
本文件的范围仅限于前视机舱式测风激光雷达(即测量体积位于风力发电机组风轮的上游)。
本文件旨在适用于任何类型和品牌的机舱式测风激光雷达。本文件中提供的方法和要求与其型号
和类型以及测量原理无关,宜允许应用于新型机舱式激光雷达。
本文件旨在描述使用机舱式测风激光雷达的风能资源测量,使其质量足以用于功率特性测试使用
示例(根据GB/T 18451.2-2025)。本文件的使用者宜考虑其他的使用示例可能有其他特定要求。
本文件仅提供GB/T 18451.2-2025的附录B中定义的平坦地形和海上测量指南。由于编写本文
件时经验有限,本文件不适用于复杂地形的应用。
本文件不涉及对诱导区或阻塞效应的修正。如果使用示例有需求,用户可自行负责对阻塞效应进
行修正或不确定度评估。
本文件的目的是为风能资源测量提供指导。健康安全环境(HSE)要求很重要(例如激光的操
作),但本文件未涉及这些内容。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 18451......
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