ICS 27.180 F 11 NB 备案号：47852-2015 中华人民共和国能源行业标准 NB/T31055—2014 风电场理论可发电量与弃风 电量评估导则 Guide on wind farm theoretical energy production and wind energy curtailment evaluation 2014-10-15发布 2015-03-01实施 国家能源局 发布 NB/T31055—2014 目 次 前言 II 范围 规范性引用文件 2 3术语和定义 数据要求 4 5理论可发电量计算 6弃风电量计算 性能指标 7 附录A（资料性附录） 风机功率曲线的确定 附录B（资料性附录） 测风数据的外推 附录C（资料性附录） 误差计算方法 库七七www.kqqw.com标准下载 NB/T31055— 2014 前 言 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由能源行业风电标准化技术委员会提出并归口。 本标准主要起草单位：中国电力科学研究院，国网能源研究院。 本标准主要起草人：刘纯、王勃、冯双磊、卢静、姜文玲。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条 号，100761)。 II 库七七www.kqqw.com标准下载 NB/T31055—2014 风电场理论可发电量与弃风 电量评估导则 1范围 本标准规定了风电场理论可发电量和弃风电量的评估方法，包括数据要求、理论可发电量计算、弃 风电量计算和性能指标等。 本标准适用于所有并网风电场。 规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件 凡是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/T18451.2风力发电机组功率特性测试 GB/T18709风电场风能资源测量方法 GB/T18710风电场风能资源评估方法 NB/T31046 5风电功率预测系统功能规范 QX/T74风电场气象观测及资料审核、订正技术规范 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 功率曲线 powercurve 描绘风电机组有功功率输出与风速的函数关系图和表，包括设计功率曲线和计算功率曲线。 3.2 理论可发电量 量theoretical energyproduction 风电场所有风机在自然运行状态下能够发出的电能。 3.3 弃风电量 量windenergycurtailment 因风电场自身原因或受外部因素限制引起的风机停运或减出力导致的电量损失。 3.4 轮毂高度（风电机组）hubheight（windturbine） 从地面到风轮扫掠面中心的高度。 3.5 粗糙度roughness 贴近地面平均风速为零处的高度。 3.6 障碍物obstacles 能引起气流不规则变化的固定物体，如建筑、树林、风电机组发电机等 库七七www.kqqw.com标准下载 NB/T31055—2014 3.7 空气密度airdensity 在一个标准大气压下，每立方米空气所具有的质量。 4数据要求 4.1总述 风电场理论可发电量与弃风电量评估使用的实时数据包括风电场实发功率、实时测风塔数据、风电 机组运行数据、风电场开机容量和调度控制指令等。 4.2实发功率 风电场实发功率为风电场并网点输出功率，数据的频率应为5min。 4.3测风数据 测风数据应满足以下要求： a）测风数据应来自实时测风塔，其位置应满足NB/T31046一-2013的要求； b）采集量至少应包括10m、50m及轮毂高度的风速和风向以及10m层高的气温、气压等信息； c）数据的频率应为每5min一次，包括瞬时值和5min平均值，数据的时间延迟应小于5min。 4.4风电机组运行数据 风电机组运行数据应满足以下要求： a）风电机组运行数据应包括所有风机的有功功率、机舱风速计风速、风向和运行状态等； b） 风电机组的状态应合并为以下三种，分别是运行、无风停运和检修停运： c） 风电机组运行数据的频率应为每5min一次。 4.5调度控制指令 调度控制指令应包括完整的限电指令开始时间、限出力水平和解除限电指令时间。 5理论可发电量计算 5 5.1 风机功率曲线获取 风机功率曲线获取如下： （B 应根据附录A的方法获取经过校正或拟合的功率曲线； b） 用于拟合功率曲线的数据长度应不少于3个月，且应选择靠近当前时刻的数据； c) 风机功率曲线应定期修正，时间间隔不宜超过3个月； d) 每台风机的功率曲线应单独获取。 5.2测风数据获取 测风数据获取如下： a）对于可以稳定获取风电机组机舱风速数据的风电场，可将风电机组机舱风速作为风机所在位置 的测风数据； b）对于无法获取风电机组机舱风速数据或数据质量较差的风电场，可根据附录B的方法由实时测 2 库七七www.kqqw.com标准下载 NB/T31055—2014 风塔数据外推得到风机所在位置的测风数据； c） 由测风塔数据外推得到的风机测风数据应根据历史同期数据进行定期修正，修正时间间隔不宜 超过3个月。 5.3 风电场理论功率 风电场理论功率如下： 应根据风机所在位置的测风数据，结合风机功率曲线，采用线性插值的方法计算得到单机的理 a) 论功率； b) 所有风机的单机理论功率累加得到全场理论功率； c) 应采用风电场非限电且所有风机正常运行时段的历史实发功率和同期的全场理论功率建立回 归模型，采用最小二乘法等优化算法对全场理论功率修正，得到经过修正的风电场理论功率。 5.4理论可发电量 风电场理论可发电量通过风电场理论功率的15min平均值积分得到。 6 弃风电量计算 6.1风电场上网电量通过风电场实发功率的5min平均值积分得到。 6.2根据调度控制指令确定限电时段，并分别计算限电时段内的理论可发电量和实际上网电量，理论 可发电量与实际上网电量相减得到风电场弃风电量。 7 性能指标 7.1风电场理论功率应每15min计算一次，计算时间应小于5min。 7.2理论可发电量及弃风电量的计算时间应小于5min。 7.3理论可发电量模型评估应在非限电时段进行，评估指标为电量的相对误差，计算方法见附录C。 7.4 1理论可发电量的相对误差应小于3%。 库七七www.kqqw.com标准下载 NB/T31055—2014 附录B （资料性附录） 测风数据的外推 B.1综合考虑风电场所处区域的地形、粗糙度变化情况，结合风电场布局，建立风电场数字化模型； 采用微观气象学理论或计算流体力学的方法，将测风塔风速外推至每台风电机组轮毂高度处，建立各风 向扇区的风速转化函数： V外推=f(V测风塔，k，kz""，k） (B.1) 式中： V外推— 一由测风塔外推至风电机组轮毂高度处的风速，m/s； -测风塔实测风速，m/s； k,kz，,k影响因子（地形、粗糙度、尾流效应等); 一转化函数。 采用历史外推风速及同期的机舱风速建立回归方程，根据最小二乘法等优化算法计算得到对应的回 归系数并对外推风速进行修正。 9 库七七www.kqqw.com标准下载