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鉴衡、金风专家参与IEC61400-15风资源评估标准编写



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会议简报

IEC61400-15标准制定第十四次实体会议于1月15日在美国圣地亚哥举办,本次会议由EDF-RE承办。会议历时4天,来自NREL、GE、Enercon、Vestas、SIMENSE-Gamesa、CGC、GOLDWIND等20多家机构的40多位代表参与了此次会议,其中鉴衡认证(CGC)、金风科技(GOLDWIND)等五位专家作为中国代表出席了本次会议。

 

IEC61400-15(Assessment of WindResource, Energy Yield and site suitability input conditions for wind powerplants)为风电场的特定场址评估标准,旨在完善风资源、场址适应性评估方法并提高发电量计算的准确性。标准工作组分为场址适应性和不确定性分析两个大组:场址适应性工作组负责建立相关的方法和需要的输入参数,不确定性工作组则负责对每一种方法和参数进行不确定度分析,给出方法和结果的可靠性。


本次会议延续以往工作内容,主要就测量不确定性及风速外推方法进行了讨论,具体工作模块参见下表。

 

工作模块列表

测量不确定性

风速测量

风速计特性(cup/sonic);风速计安装方式影响;数据处理;冰冻风险;塔影效应;不同风速计组合使用对不确定度的影响性

数据完整性及数据记录

数据记录;数据验证;数据可追溯性

风向测量

风速计特性(cup/sonic);风速计安装方式影响;数据处理;冰冻风险;塔影效应;长期数据代表性

大气环境参数

环境温度;大气压强;相对湿度

竖直外推

模型输入参数

地表特性;风速测量高度;风剪切;湍流强度;测量不确定度

模型代表性

代表性函数:R(terraintype, target height);拟合精度

水平外推

模型输入参数

模型敏感性函数:S(terrain type,roughness, atmospheric  conditions)
 模型精度函数:A(terrain type,roughness, atmospheric  conditions)

模型代表性

复杂地形准确性验证;相似场址预测结果一致性


测量不确定性讨论及分析

会议中展示了基于蒙特卡洛算法量化处于风洞条件运行时风速测量计的不确定度,由于目前该算法所使用数据量较少,其有效性仍有待验证。与此同时,会议中完善了组合不确定度的计算方法并展示了相关工具,然而目前的挑战仍在于确定不同误差因素的相关性。此外,会上提出了基于风场运行SCADA数据对不同尾流模型不确定度进行量化的方法,该方法利用不同尾流模型对风场年发电量进行预估,通过对比实际运行SCADA数据和预测发电量的差异量化尾流模型的不确定度。

 

风速竖直外推模型

会议确定了空气密度、湍流强度的外推方法以及风切变的计算方法。金风代表针对中国区域的环境特征分享了相关案例。

 

风速水平外推模型

目前行业内不存在统一的理论或方法,因此本次会议就该模型研发难点进行了讨论。会议中明确的主要难点有场址内参考点的选取问题、影响因素的选取问题以及影响因子量化问题。其中影响因素初步定为大气稳定度、地形复杂度、外推距离、目标点与参考点海拔差、湍流强度、风向分布。同时会议分享了利用气象数据结合单一测风塔数据对平坦地形风资源进行外推的方法。



 

后续

下一步工作主要围绕不确定度量化分析进行展开,鉴衡认证将负责针对风切变不确定度带来的疲劳载荷的影响进行敏感性分析,金风科技将负责在风电场极端风速和不确定度计算方面进行分析。相关研究结果将在后续的工作组会上予以分享,为工作组后续制定标准提供参考。

 

结语

随着国际风电市场对风险评估要求的逐步提升,该标准出台的紧迫性也愈加强烈。目前欧美风电市场中项目认证的体系正在逐步成熟,而该标准作为承接机组安全性及经济效益的环节,在项目认证体系内占有重要的地位。近年来我国陆上风电开发逐步转向低风速复杂地形区域,对风资源分析带来了更大的挑战,需要在产业链处于不同位置的单位和机构积极参与到该标准的制定当中。既可借鉴国际上先进的经验,也可在标准制订过程中结合国内实际情况,提出代表中国的观点,以使标准更适应国内风电行业的需要。

    

    标准编写工作组负责人Bob在与鉴衡代表交谈时表示:认证机构作为标准的使用者,在标准编写过程中所提出的意见具有重要的意义,这些意见既可以提高标准使用者的用户体验,也可以提升该标准在认证环节上的实用性。同时,由于中国风电行业在风场快速开发上具有宝贵经验,Bob呼吁更多的中国机构加入到风电行业相关标准的制定工作中以推动整个行业的发展。






会场集锦


会场现场

组合不确定度计算工具展示

部分中国参会代表合影


参会代表



供稿:吕志鹏(CGC)

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