风电场工程风能资源测量与评估技术规范（NB/T 31147-2018）

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风电场工程风能资源测量与评估技术规范（NB/T 31147-2018）

发布信息

• 发文机关 ：国家能源局
• 发文字号 ：NB/T 31147-2018
• 公文种类 ：行业标准
• 发布日期 ：2018 年 6 月 6 日
• 实施日期 ：2018 年 10 月 01 日
• 层级 ：行业标准
• 效力 ：生效中

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目录

• 前言
• 1 总则
• 2 术语
• 3 基本规定
• 4 风能资源测量
• 5 风能资源评估
• 附录 A 测风塔安装报告编制要求
• 附录 B 测风塔验收
• 附录 C 测风简报编制要求
• 附录 D 50 年一遇最大风速计算方法

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前言

根据《国家能源局关于下达 2014 年第一批能源领域行业标准制（修）订计划的通知》（国能科技〔2014〕298 号）的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，并在广泛征求意见的基础上，制定本规范。

本规范的主要技术内容是：基本规定，风能资源测量，风能资源评估。

本规范由国家能源局负责管理，由水电水利规划设计总院提出并负责日常管理，由能源行业风电标准化技术委员会风电场规划设计分技术委员会负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送水电水利规划设计总院（地址：北京市西城区德外大街 12 号，邮编：100120）。

主编单位 ：水电水利规划设计总院、中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
参编单位 ：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
主要起草人员 ：施鹏飞、朱瑞兆、娄慧英、易跃春、刘文峰、谢宏文、王涛、王启建、徐海、章凯、李伟、陈龙、陈东等
主要审查人员 ：施鹏飞、朱瑞兆、娄慧英、易跃春、刘文峰、谢宏文、刘从柱、张佳丽、彭天魁、王瑞、韩东、康慨、王华、杜聪等

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1 总则

1.0.1 为规范和指导风电场工程风能资源的测量与评估，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于陆上风电场工程风能资源测量与评估。

1.0.3 风电场工程风能资源测量与评估，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

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2 术语

2.0.1 测风塔 meteorological mast
一种测风设施，包括测量风参数设备和塔架。

2.0.2 初拟风电机组轮毂高度 proposed wind turbine hub height
适用于目标区域风况特征及地形特点，初步拟定的风电机组轮毂高度。

2.0.3 水平支臂 horizontal boom
连接在塔体上，用于安置高空测量设备的横向支持杆体。

2.0.4 垂向支臂 vertical boom
连接在水平支臂上，直接与测量设备相连的垂向支持杆体。

2.0.5 数据采集器 data logger
用于对测量仪器测量输出信号进行采集、记录、编译、存储和传输的电子设备。

2.0.6 数据完整率 data integrity rate
测风期间通过观测获得的数据记录数占期望获得数据记录数的比例。

2.0.7 有效数据完整率 effective data integrity rate
在风能资源评估中的实测数据通过检验确认的有效数据记录数占评估时段内期望获得数据记录数的比例，评估时段应为一个或多个完整年。

2.0.8 数据修正 data correction
在风能资源评估中，对原始测风数据中通过检验确定的缺测数据和无效数据所进行的处理。

2.0.9 数据订正 measure-correlate-predict (MCP)
在风能资源评估中，将一个或多个完整年有效风速进行处理，使其能够代表长期平均风速水平。

2.0.10 风特征参数 wind characteristic parameters
反映风况特征的参数，主要包括风速、风功率密度、风向、风切变指数、湍流强度、风速分布特征参数、50 年一遇最大风速。

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3 基本规定

3.0.1 风能资源测量与评估，应在技术可行的前提下获得风电场区域风能资源特征及分布规律。

3.0.2 在测风数据的采集、存储、传输及使用过程中，应采用保密及安全措施。

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4 风能资源测量

4.1 测量方案

4.1.1 风能资源测量前应编制测量方案。

4.1.2 应分析确定设立测风塔的数量、位置、高度及仪器配置。

4.1.3 在风能资源测量中，应使用机械式测风设备，可使用雷达和超声波测风仪等观测设备作为补充。

4.1.4 应收集拟开发区域的地形地貌及相关气象资料。

4.1.5 所选测量位置的风况宜代表观测区域的平均水平，测量位置宜避开场址最高、最低及其他与风电场主要地形、地貌或障碍物差异较大的位置。

4.1.6 所选测量位置附近应无高大、与场址主要地表附着物迥异的障碍物，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。

4.1.7 简单地形风电场风能资源测量方案应符合下列规定：

1. 宜根据拟开发区域面积、形状进行风电机组初步排布，合理确定测风塔数量，每座测风塔的有效控制区域半径宜为 3 km ，不应超过 5 km 。
2. 拟开发区域内应至少有 1 座 高度不小于初拟风电机组轮毂高度的测风塔。

4.1.8 复杂地形风电场风能资源测量方案应符合下列规定：

1. 宜进行风电机组初步排布，并根据风电机组水平空间分布和垂直空间分布综合确定测风塔数量及位置。
2. 测风塔的有效控制区域半径不宜超过 2 km ，测风塔与预装风电机组的海拔高差不宜大于 50 m 。
3. 拟开发区域及周边 3 km 范围内测风塔数量不应少于 2 座 ，其中至少有 1 座 测风塔高度不小于初拟风电机组轮毂高度，其余测风塔高度宜接近初拟风电机组轮毂高度。

4.1.9 过渡地形风电场风能资源测量方案除应满足简单地形测风方案编制规定外，还应在靠近复杂地形方向场址范围内加设测风塔，测风塔高度不应小于初拟风电机组轮毂高度。

4.1.10 拟开发区域内应至少有 1 座 测风塔设计安装有 4 层 及以上的风速传感器、 2 层 及以上的风向传感器、 2 层 气温计、 1 层 气压计及 1 层 湿度计。

4.1.11 各类测量设备的设计安装高度应符合下列规定：

1. 应在 10 m 高度设计安装 1 套 风速传感器，在初拟风电机组轮毂高度处设计安装 2 套 风速传感器；宜在接近风电机组叶轮扫掠面最低高度的 10 m 的整倍数高度处设计安装 1 套 风速传感器；可在接近风电机组叶轮扫掠面最大高度的 10 m 的整倍数高度处设计安装 1 套 风速传感器；其余风速传感器宜设计安装在风电机组叶轮扫掠面内 10 m 的整倍数高度处。
2. 应在 10 m 高度及初拟风电机组轮毂高度处附近各设计安装 1 套 风向传感器，宜在风电机组叶轮扫掠面内的高度增加 1 套 风向传感器。
3. 应在测风塔近地面高度及初拟风电机组轮毂高度处附近各设计安装 1 套 气温计，宜在测风塔初拟风电机组轮毂高度安装 1 套 气压计和 1 套 湿度计。
4. 在植被茂密的林区，宜在高于森林冠层 10 m 左右高度处增加 1 套 风速传感器和风向传感器。
5. 在同一高度设计安装包含风速传感器在内的多种测量设备时，风向传感器、气温计、气压计及湿度计的设计安装高度宜低于风速传感器 2 m 。

4.1.12 风功率预测系统中的测风塔设立应符合现行行业标准《风电功率预测系统功能规范》NB/T 31046 和《风电功率预测系统测风塔数据测量技术要求》NB/T 31079 的规定。

4.1.13 对存在凝冻、台风、连阴雨等气象条件的风电场，应提出测风塔的特殊要求。

4.2 测量数据

4.2.1 水平风速数据采样时间间隔不应大于 1 s ；每次记录时间间隔宜为 10 min ，记录时间间隔可根据实际需要调整，在开展阵风测量时记录时间间隔宜为 1 s ；应记录采样时段内水平风速的均值、标准差、最大值和最小值。

4.2.2 风向数据采样频率和采样时段应与风速数据一致，并记录采样时段内风向的均值、标准差、最大值和最小值。

4.2.3 气温、气压、湿度数据采样时段应与风速数据记录的采样时段一致，并记录气温、气压及湿度的均值、最大值和最小值。

4.3 测量仪器

4.3.1 风能资源测量设备应适应野外环境条件并具有检验合格证。

4.3.2 机械式测风设备应符合下列规定：

1. 风速传感器应符合下列规定：
   1. 测量范围应为 0 m/s ~ 50 m/s ，在极端大风天气的区域测量范围宜为 0 m/s ~ 70 m/s 。
   2. 分辨率不应大于 0.1 m/s 。
   3. 在 3 m/s ~ 30 m/s 范围内测量误差不应超过 ±0.3 m/s 。
   4. 起始风速不应大于 0.5 m/s 。
   5. 距离常数不应大于 5 m 。
   6. 运行温度区间应为 -40 ℃ ~ 50 ℃ 。
   7. 运行湿度范围应为相对湿度 0% ~ 100% 。
   8. 风速传感器应在使用前进行标定，使用过程中若数据发生异常宜重新进行标定，使用时间不应超过 2 年 。
2. 风向传感器应符合下列规定：
   1. 测量范围应为 0° ~ 360° 。
   2. 分辨率不应大于 0.5° 。
   3. 测量误差不应超过 ±1° 。
   4. 宜选择无死区的设备。
   5. 运行温度区间应为 -40 ℃ ~ 50 ℃ 。
   6. 运行湿度范围应为相对湿度 0% ~ 100% 。
3. 气温计应符合下列规定：
   1. 测量范围应为 -40 ℃ ~ 50 ℃ 。
   2. 测量误差不应超过 ±0.5 ℃ 。
4. 气压计应符合下列规定：
   1. 测量范围应为 50 kPa ~ 110 kPa 。
5. 湿度计应符合下列规定：
   1. 测量范围应为相对湿度 0% ~ 100% 。
   2. 在相对湿度 20% ~ 80% 范围内测量误差不应超过 ±3% 。
6. 数据采集器应符合下列规定：
   1. 应具备采集、计算、记录本规范规定的测量参数的功能。
   2. 应至少具备数据拷贝、有线传输及无线传输功能。
   3. 应能够存储完整 2 年 、记录时间间隔为 10 min 的数据。
   4. 应具备防盗功能，存储卡宜加密。
   5. 宜具备在存储卡丢失或损坏后仍能正常测风、短期存储并通过无线传输发送数据的能力。
   6. 应具备在风电场所在地气候条件下可靠运行 2 年 的能力。

4.3.3 雷达和超声波测风仪应符合下列规定：

1. 正式测风前与机械式测量设备进行对比观测，时间宜在 7 天 以上；至少在一套超声波测风仪安装高度上同时安装一套机械式风速传感器进行对比观测。
2. 激光雷达和超声波测风仪风速测量范围宜为 0 m/s ~ 70 m/s ，声雷达风速测量范围宜为 0 m/s ~ 30 m/s 。
3. 分辨率不应大于 0.1 m/s 。
4. 测量误差不应超过 ±0.3 m/s 。
5. 运行温度区间应包括 -40 ℃ ~ 50 ℃ 。
6. 有效数据完整率不应小于 80% 。
7. 雷达的探测头应具备自清洁功能。
8. 应针对风电场所在地气候特点出具适应性说明。
9. 应具备不间断测量 7 天 以上的电源供应能力。
10. 应采取防盗措施。

4.4 测量设备设施安装

4.4.1 测风塔塔体安装应符合下列要求：

1. 塔体安装应垂直稳定。
2. 塔架结构与拉线应连接牢固。
3. 测风塔基础及拉线强度应满足风电场所在地 30 年一遇 风载要求。
4. 测风塔顶部应设置引雷器，接地电阻不宜大于 4 Ω ，对于土壤电阻率较高的岩石地基，接地电阻不应大于 10 Ω 。
5. 测风塔下方应设置“禁止攀登”的明显安全标志。
6. 测风塔工作平台应设置安全围栏。
7. 位于航线下方的测风塔应按照国家有关规定设置飞行障碍灯和标识。
8. 测风塔可安装防护围栏。

4.4.2 测风仪器安装应符合下列要求：

1. 风向传感器、气温计及气压计不得与风速传感器安装在同一高度，风向传感器、气温计及气压计安装高度应低于风速传感器 2 m ，不得在同一水平支臂上同时安装风速传感器和风向传感器。
2. 风速传感器的安装应符合下列要求：
   1. 应符合现行国家标准《风电场风能资源测量方法》GB/T 18709、《风力发电机组 功率特性测试》GB/T 18451.2 的规定。
   2. 在初拟风电机组轮毂高度及最大高度处应安装 2 套 风速传感器，四边形塔架测风塔在每层观测高度均宜安装 2 套 风速传感器；两套风速传感器之间的安装角度应能降低塔影效应。
   3. 测风塔各观测高度上应至少有一套测风设备安装角度相互一致。
3. 风向传感器的安装应符合下列要求：
   1. 宜按真北定向安装，若按磁北定向安装应说明风电场所在地的磁偏角。
   2. 风向传感器的死区不应对准主风向及主风能方向安装。
4. 气温计、气压计、湿度计宜安装在测风塔初拟风电机组轮毂高度或近地面高度。
5. 数据采集器宜安装在测风塔上，安装高度应便于操作。
6. 传输导线应固定，与电气设备连接应牢固且不得直拉接线端子。
7. 激光雷达测风仪、声雷达测风仪安装应满足仪器的功能要求和稳定运行要求。

4.4.3 测风塔施工过程中应注意保护环境，不得随意扩大作业面，施工完成后宜进行地表恢复。

4.4.4 测风塔安装完成后应编制测风塔安装报告，测风塔安装报告编制要求宜符合本规范附录 A 的规定。

4.4.5 测风塔验收宜符合本规范附录 B 的规定。

4.5 测量数据的采集、存储及传输

4.5.1 测风数据的采集应符合下列规定：

1. 测风数据采集应连续进行，时间不应少于 1 年 。
2. 若测风设备具备远程发送数据能力，接收测风数据的时间间隔不宜超过 7 天 ；不具备远程发送能力的应定期去现场采集数据，时间间隔不宜超过 1 个月 ，采集过程中存储器脱离数据采集器的时间不宜超过 10 min 。

4.5.2 采集到的测风原始数据应作为正本资料保存，不得进行删改或增减等处理，并应设置保密措施，及时进行备份。

4.5.3 测风数据通过互联网传输时应进行加密。

4.6 测量数据整理

4.6.1 应定期进行测量数据整理，数据整理的时间间隔宜为 1 个月 。

4.6.2 应初步检验数据的完整性及合理性，统计数据完整率和平均风速，制作风向玫瑰图及风速分布柱状图，整理异常记录及维修记录等并编制测风简报，测风简报编制要求应符合本规范附录 C 的规定。

4.7 测量建档

应为每座测风塔建立档案，内容应包括测风塔基本情况、测量方案报告、测风塔安装报告、测风塔验收表、测风仪器检验报告、现场照片、维修记录、数据整理报表、管理人员基本信息、保存要求等。

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5 风能资源评估

5.1 基础资料

5.1.1 应收集风电场测风数据及测量档案，测风时段应至少为 1 个完整年 。

5.1.2 风电场周边气象站或海洋站等长期测站基本资料的收集应符合下列要求：

1. 应收集测站站址周边环境现状及变迁记录、观测仪器变更记录。
2. 应收集近 30 年 逐月平均风速，风速数据宜为经过一致性修正的整编资料。宜收集近 30 年 历年月平均气温、月最高气温、月最低气温、月平均气压、月平均水汽压、月相对湿度、月降水量，年雷暴日数、年沙尘日数、年积冰日数、年最大覆冰厚度、年最大积雪深度、年最大冻土深度。
3. 应收集建站以来所有记录到的年最大风速和年极大风速及其风向和发生时间。
4. 应收集气象站多年平均风向玫瑰图。
5. 应收集与风电场测风数据同期的逐小时风速、风向数据，逐日最大风速数据及其风向和发生时间，宜收集逐小时气温、气压数据。
6. 应收集热带气旋资料。

5.1.3 可收集风电场区域气象再分析资料或中尺度资料。

5.1.4 应收集拟开发区域地形图资料。

5.2 测风数据的检验和处理

I 数据检验

5.2.1 应对测风塔位置、数量、安装质量、测量仪器状况及测风塔周边环境进行简要评价。

5.2.2 应进行完整性检验，确定缺测数据记录数，缺测数据记录数应按下式计算：

式中：

• —— 缺测数据记录数；
• —— 评估时段应有数据记录数；
• —— 收集到的数据记录数。

5.2.3 应对测风数据进行合理性检验，包括范围检验、相关性检验和趋势检验。

5.2.4 范围检验标准取值宜符合表 5.2.4 的规定。

表 5.2.4 范围检验标准取值

主要参数	合理范围	备注
10 min 平均风速	0 m/s ~ 40 m/s	-
10 min 平均风向	0° ~ 360°	-
10 min 平均气温	-40 ℃ ~ 50 ℃	可由根据当地气候特征缩小参考范围
10 min 平均气压	50 kPa ~ 110 kPa	-
相对湿度均值	0% ~ 100%	-

5.2.5 相关性检验标准取值宜符合表 5.2.5 中的规定。

表 5.2.5 相关性检验标准取值

主要参数	参考范围
相同高度 10 min 平均风速差	0 m/s ~ 2 m/s
相差 20 m 高度 10 min 平均风速差	0 m/s ~ 3 m/s
相差 40 m 高度 10 min 平均风速差	0 m/s ~ 5 m/s
相差 20 m 高度 10 min 平均风向差	0° ~ 22.5°

注：不同高度风速差计算方法为高层平均风速减低层平均风速。

5.2.6 趋势检验标准取值宜符合表 5.2.6 的规定。

表 5.2.6 趋势检验标准取值

主要参数	参考范围
1 h 平均风速变化绝对值	0 m/s ~ 6 m/s
1 h 平均气温变化	< 5 ℃
3 h 平均气压变化	-1 kPa ~ 1 kPa
风速连续无变化持续时间	< 6 h
风向连续无变化持续时间	非静风条件下 < 6 h

5.2.7 在测风数据超出检验标准值时应根据当地风况特点进一步论证数据的合理性。

5.2.8 应对通过合理性检验的数据进行整体检验，宜包括相关检验、分布检验和风切变检验，整体检验标准宜符合表 5.2.8 的规定。

表 5.2.8 整体检验标准

检验项	参考范围
相关检验	高度在 50 m 及以上的各层风速相关系数宜高于 0.95
分布检验	风速分布宜符合威布尔分布，风向分布区间宜大于 180°
风切变检验	风切变指数超过 0.2 时应进一步分析其合理性，参考值可根据当地风况特点调整

5.2.9 对检验出的不合理数据再次进行判别，判断合理的数据应作为有效数据。

5.2.10 应计算并提出原始数据有效数据完整率，有效数据完整率应按下式计算：

式中：

• —— 有效数据完整率；
• —— 评估时段应有数据记录数；
• —— 缺测数据记录数；
• —— 不合理数据记录数。

II 数据修正

5.2.11 缺测数据和不合理数据应采用相关插补或直接替换等方法进行修正。

5.2.12 数据修正应选取测风塔所在地及其周边的同期参证资料作为依据，选取参证资料的优先级宜依次为：本测风塔其他通道数据、周边测风塔数据、气象站数据、再分析数据，确无依据资料修正的可作为无效数据处理。

5.2.13 数据修正前应对参证资料的有效性进行确认。

5.2.14 风速数据修正时可采用总体相关分析或分扇区相关分析成果进行修正。

5.2.15 风向数据修正时应先进行总体相关分析，总体相关系数大于 0.7 时，可采用直接替换修正、总体相关方程插补修正或计算流体力学方法推算修正。

5.2.16 气温数据和气压数据修正时，可根据同期数据的平均偏差进行修正。

5.2.17 当相同高度设置有两个风速传感器时，应对风速数据进行塔影修正，塔影修正应按下式计算：

式中：

• —— 修正后的风速，m/s；
• —— 第 1 套风速传感器测得的风速，m/s；
• —— 第 2 套风速传感器测得的风速，m/s。

5.2.18 应对修正后的数据进行修正后有效数据完整率计算。

III 数据订正

5.2.19 应选择长期风速观测资料对测风数据的长系列代表性进行判定，长期风速观测资料的来源宜为国家气象站。

5.2.20 选择的长期参证气象站应符合下列规定：

1. 与风电场距离较近。
2. 与风电场具有相似的地形、下垫面及风能资源成因。
3. 具有连续 30 年 以上规范的测风记录，风速资料宜通过一致性修正。
4. 宜与同期测风数据总体相关性较好且主风能方向扇区的相关系数宜大于 0.7 。

5.2.21 应分析长期风速观测资料的一致性，选择一致性较好的连续时段作为测风数据长系列代表性的判定基准，基准时段应包括测风时段且不宜少于 30 年 。

5.2.22 长期站测风年风速与基准时段平均风速水平偏差超过 2% 时，宜按照国家标准 [GB/T 18710](风电场风能资源评估方法（GB-T 18710-2002）.md) 的规定将测风塔测风数据订正为代表年风速。

5.2.23 可选用风电场区域的再分析资料作为长系列代表性判断及订正依据，再分析资料与测风数据同期的月平均风速相关系数不宜低于 0.8 。

5.3 风特征参数

5.3.1 应计算测风塔位置初拟风电机组轮毂高度的空气密度，复杂地形风电场应提出场址区域内初拟风电机组轮毂高度的空气密度范围。空气密度的计算方法应符合国家现行标准 [GB/T 18710](风电场风能资源评估方法（GB-T 18710-2002）.md) 和《风电场气象观测及资料审核、订正技术规范》QX/T 74 的规定。

5.3.2 应按照国家标准 [GB/T 18710](风电场风能资源评估方法（GB-T 18710-2002）.md) 的规定统计并提出风电场初拟风电机组轮毂高度处代表年平均风速值，平均风功率密度值，风速和风能频率分布，风速分布特征参数，风速和风能年内分布及日内分布，风向频率及风能密度方向分布等参数的统计图和统计表，复杂地形风电场宜提出风电场初拟风电机组轮毂高度处代表年平均风速范围和平均风功率密度范围。

5.3.3 应按照国家标准 [GB/T 18710](风电场风能资源评估方法（GB-T 18710-2002）.md) 的规定计算风切变指数，并符合下列规定：

1. 用于风切变指数计算的数据应为实测的有效数据，不得为经过修正、订正或通过数值模拟获得的数据。
2. 用于风切变指数计算的数据应为测风塔上相同安装方向风速传感器的测量成果。
3. 应分别计算不同高度间的风切变指数。
4. 拟合大风时段风切变指数，大风时段选取标准宜为 10 m 高度处不小于 10 m/s 风速，若数据量过少，也可选用风速降序排列后前 5% 的数据。

5.3.4 50 年一遇最大风速和极大风速应按下列规定确定：

1. 气象站 50 年一遇最大风速宜按本规范附录 D 的规定计算。
2. 应根据气象站 50 年一遇最大风速推算风电场初拟风电机组轮毂高度处标准空气密度下的 50 年一遇最大风速范围，计算方法应符合国家标准《GB 51096 风力发电场设计规范》（本站暂未收录）的规定。
3. 50 年一遇极大风速宜由 50 年一遇最大风速乘以阵风系数 计算得到：式中：
   • —— 大风时段内 3 s 极大风速，m/s；
   • —— 大风时段内 10 min 平均风速，m/s。
4. 应根据气象站 50 年一遇最大风速推算风电场 50 年最大风速，复杂地形风电场 50 年一遇最大风速推算成果宜采用计算流体力学方法进行复核。
5. 在进行不同高度 50 年一遇最大风速和极大风速的推算时，宜采用大风时段风切变指数。
6. 受热带气旋影响严重的区域，50 年一遇最大风速和极大风速应开展专题研究。

5.3.5 应计算初拟风电机组轮毂高度处全风速段的特征湍流强度。特征湍流强度应按下式计算：

式中：

• —— 第 个风速段内各组 10 min 湍流强度的平均值，风速段区间为 m/s；
• —— 第 个风速段内 90% 概率分布的特征湍流强度；
• —— 第 个风速段内 10 min 湍流强度的标准偏差。

5.3.6 10m~70m 高度风功率密度等级划分标准宜符合表 5.3.6-1 的规定，80m~120m 高度风功率密度等级划分标准宜符合表 5.3.6-2 的规定。

表 5.3.6-1 10m~70m 高度风功率密度等级划分标准

风功率密度等级	10 m 高度风功率密度 W/m²	10 m 年平均风速参考值 m/s	30 m 高度风功率密度 W/m²	30 m 年平均风速参考值 m/s	50 m 高度风功率密度 W/m²	50 m 年平均风速参考值 m/s	70 m 高度风功率密度 W/m²	70 m 年平均风速参考值 m/s
D-1	< 55	3.6	< 90	4.2	< 110	4.5	< 120	4.7
D-2	55-70	3.9	90-110	4.5	110-140	4.9	120-160	5.1
D-3	70-85	4.2	110-140	4.9	140-170	5.3	160-200	5.5
1	85-100	4.4	140-160	5.1	170-200	5.6	200-240	5.9
2	100-150	5.1	160-240	5.9	200-300	6.4	240-350	6.7
3	150-200	5.6	240-320	6.5	300-400	7.0	350-460	7.3
4	200-250	6.0	320-400	7.0	400-500	7.5	460-570	7.9
5	250-300	6.4	400-480	7.4	500-600	8.0	570-690	8.4
6	300-400	7.0	480-640	8.2	600-800	8.8	690-910	9.2
7	400-1000	9.4	640-1600	11.0	800-2000	11.9	910-2180	12.3

注：

1. 不同高度的年平均风速参考值按风切变指数为 1/7 推算。
2. 与风功率密度上限值对应的年平均风速参考值，按海平面标准大气压及风速频率符合瑞利 (Rayleigh) 分布的情况推算。

表 5.3.6-2 80m~120m 高度风功率密度等级划分标准

风功率密度等级	80 m 高度风功率密度 W/m²	80 m 年平均风速参考值 m/s	90 m 高度风功率密度 W/m²	90 m 年平均风速参考值 m/s	100 m 高度风功率密度 W/m²	100 m 年平均风速参考值 m/s	120 m 高度风功率密度 W/m²	120 m 年平均风速参考值 m/s
D-1	< 130	4.8	< 140	4.9	< 150	5.0	< 160	5.1
D-2	130-170	5.2	140-180	5.3	150-190	5.4	160-200	5.5
D-3	170-210	5.6	180-220	5.7	190-230	5.8	200-250	5.9
1	210-250	6.0	220-270	6.1	230-280	6.2	250-300	6.3
2	250-370	6.8	270-400	7.0	280-410	7.1	300-450	7.3
3	370-490	7.5	400-520	7.6	410-540	7.7	450-580	7.9
4	490-600	8.0	520-650	8.2	540-670	8.3	580-720	8.5
5	600-740	8.6	650-770	8.7	670-800	8.8	720-880	9.1
6	740-970	9.4	770-1000	9.5	800-1070	9.7	880-1140	9.9
7	970-2350	12.6	1000-2450	12.8	1070-2570	13.0	1140-2750	13.3

注：

1. 不同高度的年平均风速参考值按风切变指数为 1/7 推算。
2. 与风功率密度上限值对应的年平均风速参考值，按海平面标准大气压及风速频率符合瑞利 (Rayleigh) 分布的情况推算。

5.4 风能资源分布

宜根据测风数据评估结果和地形、地貌资料，计算并绘制风电场场址区域初拟风电机组轮毂高度的风速、风功率密度平面分布。

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附录 A 测风塔安装报告编制要求

A.1 概述

A.1.1 应对测风塔所在区域的地理位置、气候特征、地形地貌特征、交通情况和无线通信状况进行简要描述。

A.1.2 应绘制测风塔地理位置示意图。

A.1.3 应提供测风塔及周边环境照片。

A.2 基本信息

A.2.1 应编制测风塔基本信息表，测风塔基本信息表格式宜符合表 A.2.1 的规定。

表 A.2.1　测风塔基本信息表

一、项目信息
项目名称		安装日期
项目地点
项目联系人		联系方式
二、测风塔信息
测风塔编号		记录仪编号
纬度		经度
地磁偏角		盛行风向
海拔高度		地形类型
塔高		塔架类型
风速通道
风向通道		气温计通道
气压计通道		湿度计通道
三、数据服务
SIM 卡号		服务密码
缴费日期		数据密码
数据接收邮箱

A.2.2 应绘制测风塔安装示意图。

A.3 设备配置

A.3.1 应说明测风塔上每个传感器及设备的详细信息，包括型号、安装高度、序列号、斜率、偏差、端口、安装方向。应编制设备配置汇总表，设备配置汇总表格式宜符合表 A.3.1 的规定。

表 A.3.1　设备配置汇总表

序号	货物名称	制造商	产地	规格/型号	数量	状态
1	风速传感器
2	风向传感器
3	气温计
4	气压计
5	湿度计

A.3.2 应说明记录传输设备的基本信息，宜包括记录仪类型、记录仪编号、传输器类型、传输器编号、采样时间间隔、存储时间间隔、数据存储介质、数据存储类型、数据发送时间间隔、数据发送时间。

A.3.3 应提供每个风速传感器的标定证书，宜提供风向传感器、气温计、气压计和湿度计的标定证书。

A.4 测风塔安装

A.4.1 应说明测风塔塔体结构，包括塔高、节数、截面形状、支撑形状、结构件直径，并根据现行国家标准《风力发电机组 功率特性测试》GB/T 18451.2 的规定计算测风塔实度，提出传感器安装中心线与测风塔中心线的距离要求。

A.4.2 应说明水平支臂直径，提出风杯到水平支臂的适宜安装距离，提出垂直支杆长度。

A.4.3 应根据测风塔所在地区磁偏角和盛行风向确定各个高度风速传感器水平支臂的安装角度，并绘制安装俯视图。

A.4.4 拉线式测风塔应说明测风塔拉线层数和高度，提出拉线方向确定原则及方案。

A.4.5 应说明测风塔防雷和接地措施及地电阻率测量结论。

A.4.6 应说明测风塔安装的土建施工要求，提出塔体基础及地锚的尺寸、主材型号及施工注意事项。

A.4.7 应说明极寒、凝冻、冰冻、热带气旋、雷暴等天气区域所采取的措施。

A.4.8 应说明测风塔安装质量的验收要求。

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附录 B 测风塔验收

B.0.1 测风塔验收宜包括编制测风塔设备配置表、测风塔安装质量检查表、测风设备设置检查表、项目联系人信息表等工作，并提出验收结论。

B.0.2 测风塔设备配置表可按表 B.0.2 的规定编制。

表 B.0.2　测风塔设备配置表

项目名称
测风塔	编号：		塔    高：
地理信息	纬度：		经    度：
	海拔：		磁偏角：
开工时间				完工时间
序号	货物名称	制造商	产地	规格/型号	数量	状态
1	风速传感器
2	风向传感器
3	气温计
4	气压计
5	湿度计
6	数据记录仪
7	数据传输器
8	存储卡
9	电源
10	塔架
11	拉线
12	____ m 传感器电缆
：

B.0.3 测风塔安装质量检查表可按表 B.0.3 的规定编制。

表 B.0.3 测风塔安装质量检查表

序号	检查内容	结论
一、塔架
1	塔体材料及尺寸是否满足安装报告要求
2	塔体是否垂直
3	拉线是否张紧
4	拉线方向是否满足安装报告要求
5	避雷针安装是否满足接地要求
6	避雷针与塔体、拉线等是否绝缘且连接正常
二、水平支臂与安装
7	风速、风向传感器水平支臂长度是否满足安装报告要求
8	垂直支杆是否垂直
9	风向标朝向设置是否正确
三、记录传输设备
10	采集器安装是否满足防盗防水要求
11	数据记录仪编号是否正确
12	数据卡是否插入，是否正常
13	时间设置是否正确
14	各通道数据是否正常
15	远程数据传输与在线监测是否正常
16	重置记录器的程序是否正常
17	加密措施是否有效
18	数据采集器是否上锁
19	数据采集器内是否附干燥剂
20	电池是否正常
21	光伏系统是否正常
五、接地系统
22	塔体接地系统是否符合安装报告要求并连接正常
23	记录仪地线是否连接
24	接地线与避雷针是否连接
25	接地电阻复测结论
六、施工
26	测风塔基础是否满足安装报告要求
27	拉线地锚是否满足安装报告要求
28	施工废弃物是否清理

B.0.4 测风设备设置检查表可按表 B.0.4 的规定编制。

表 B.0.4 测风设备设置检查表

测风塔编号：__________ 数据记录仪编号：__________

序号	设备类型	高度	设备序列号	标定证书编号	斜率	偏差	端口	结论
1	风速传感器
2	风速传感器
3	风向传感器
4	风向传感器
5	气温计
6	气压计
7	湿度计

B.0.5 项目联系人信息表可按表 B.0.5 的规定编制。

表 B.0.5　项目联系人信息表

联系人类别	姓名	电话	电话号码	邮箱	邮箱地址
项目建设单位负责人		电话		邮箱
总承包商现场负责人		电话		邮箱
设备供货商负责人		电话		邮箱
施工方现场负责人		电话		邮箱

B.0.6 验收结论宜包括验收中发现的问题及整改意见，并说明是否通过验收。

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附录 C 测风简报编制要求

C.0.1 测风简报应反映测风时段内测风的基本情况，若前测风时段内发生过数据异常且处置结果未及时记录时，应在本测风时段的简报中说明。

C.0.2 应说明测风时段内期望收集到的测风数据记录数和实际收集到的测风数据记录数。

C.0.3 应统计缺测、异常数据记录数，说明原因和处理意见。

C.0.4 宜绘制测风塔不同高度的风速、风向、气温、气压、湿度过程线，风向玫瑰图和风频分布图。

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附录 D 50 年一遇最大风速计算方法

D.0.1 风速的年最大值应按照极值 I 型（Gumbel）概率分布进行拟合：

式中：

• —— 风速的年最大值；
• —— 极值 I 型概率分布的位置参数；
• —— 极值 I 型概率分布的尺度参数。

D.0.2 极值 I 型概率分布的位置参数 和尺度参数 应按下列公式计算：

式中：

• —— 实测年最大风速序列的样本均值；
• —— 实测年最大风速序列的样本标准偏差；
• —— 实测年最大风速序列样本数；
• 、 —— 系数，应根据样本数 按表 D.0.3 的规定确定。

表 D.0.3 系数 和 表

样本数			样本数
10	0.94970	0.49520	60	1.17465	0.55208
15	1.02057	0.51820	70	1.18536	0.55477
20	1.06283	0.52355	80	1.19385	0.55688
25	1.09145	0.53086	90	1.20073	0.55860
30	1.11238	0.53622	100	1.20649	0.56002
35	1.12847	0.54034	250	1.24292	0.56878
40	1.14132	0.54362	500	1.25880	0.57240
45	1.15185	0.54630	1000	1.26851	0.57450
50	1.16086	0.54853	100000	1.28255	0.57722

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本规范用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：

• 1）表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。
• 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。
• 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。
• 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。

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引用标准名录

• 《风力发电机组 功率特性测试》GB/T 18451.2
• 《风电场 风能资源测量方法》GB/T 18709
• 《风电场 风能资源评估方法》GB/T 18710
• 《风力发电场设计规范》GB 51096
• 《风电场 气象观测及 资料审核、 订正 技术规范》QX/T 74
• 《风电功率预测系统功能规范》NB/T 31046
• 《风电功率预测系统测 风塔 数据测量技术要求》NB/T 31079

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条文说明

制定说明

《风电场工程风能资源测量与评估技术规范》NB/T 31147-2018，经国家能源局 2018 年 6 月 6 日以第 8 号公告批准发布。

本规范制定过程中，编制组进行了科学细致的调查研究，总结了我国陆上风电场工程风能资源测量与评估的实践经验，同时参考了国外先进技术标准。

为便于广大勘察、设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定，《风电场工程风能资源测量与评估技术规范》编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。

4 风能资源测量

4.1 测量方案

4.1.3 激光雷达、声雷达、超声波测风仪等新型观测设备已逐步应用于风能资源测量、风电场运行期验证试验及科学研究等领域，特别是可移动的激光雷达和声雷达测风仪具有灵活机动的特点，能够有效降低复杂风况区域的风能资源测量成本和评估风险，已初步展现出了较好的工程应用价值。但同时也应当看到，这些新型测风仪器采用与机械式测风设备截然不同的技术原理，相关技术应用仍处于起步阶段，可靠性和准确性仍待大量工程实践的验证，单独使用可能存在一定风险，配合机械式测风设备使用更加稳妥。

4.1.5 观测区域指测风塔的有效覆盖区域。

4.1.6 本规范中测风塔与障碍物的距离规定采用现行国家标准《风电场风能资源测量方法》GB/T 18709 的规定。

4.1.7 ~ 4.1.8 简单地形和复杂地形均是对风电场场址地形条件的相对描述。简单地形通常指高程变化较小、起伏不大的场址地形，典型代表如戈壁滩、沙漠、平原、滩涂、草原等，定量判定标准建议为场址区及周边 5km 范围内地形总体坡度不超过 2°，局部高差不超过 20m，总体坡度的计算方法是连续场址范围内的总体高程差除以所在区域最大水平距离。复杂地形指高程差异较大、坡度陡峭的场址地形，典型代表如丘陵、山地等，定量判定标准建议为场址区局部高差大于 20m。

4.1.9 过渡地形指场址区为简单地形，场址区周边 5km 范围内存在复杂地形的地形。

风电场风能资源可能受到周边大范围地形特征或区域气候特征的影响，出现与局部地形特点不相符合的变化规律，例如：在山口下风向可能存在与局部地形变化不一致的风速变化；在高大山脉周边也可能存在因气候原因造成的风速变化；在沿海区域可能存在与海岸线距离不同造成的风速变化。

4.1.10 安装两层气温计的目的是为了确定测风塔所在位置的大气稳定度，为避免地面热辐射对大气稳定度测量产生不利影响，建议低层气温计安装高度不低于 20m，在初拟风电机组轮毂高度附近安装另一套气温计。

4.1.11 随着风电机组叶轮直径增加，轮毂高度处风况对整个叶轮扫掠面内风况的代表性可能下降，特别是在山地、峡谷、近海、森林等地形或下垫面变化复杂的区域，叶轮扫掠面内的风况可能存在突变。为降低风能资源开发风险，建议加强对整个风轮扫掠面内的风能资源测量，在轮毂高度至扫掠面上缘之间增加测风设备。

4.1.13 特殊要求主要包括对测风塔塔体及测量设备采取的防凝冻、抗台风、防连阴雨等的相应措施。

4.2 测量数据

4.2.1 ~ 4.2.3 根据需要也有将记录时间间隔调整为（注：此处及以下在原始文本中被截断）。

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