海上風電場工程漂浮式測風與評估技術規范目 次總則 1術語 2基本規定 3風能資源測量 4測量方案 4安裝方案 4測量參數 5測量設備安裝及海上布放 5測量數據采集、存儲及傳輸 5測量數據整理 7風資源評估 8對比觀測 8測風數據的檢驗和處理 9附錄A 漂浮式測風裝置安裝報告表 10附錄B 漂浮式測風裝置驗收報告 附錄C 漂浮式測風裝置運行記錄表 12附錄D 動平臺測試標準 13本規范用詞說明 17引用標準名錄 18條文說明 19--總則電場工程風能資源基礎數據評估成果質量，制定本規范。本規范適用于海上風電場工程漂浮式激光測風平臺的觀測和資源評估工作。家現行有關標準的規定。術語floatingLiDARsystems以浮動平臺為觀測載體，采用激光雷達為風速、風向觀測儀器的風資源觀測平臺。six-axisattitudeparameterzxz驗標記。datareceivingrate漂浮式測風裝置的激光雷達有效接收的秒級觀測回波百分百。數據接收率應剔除姿態三參數缺失對應數據。基本規定潮間帶風電場不應采用漂浮式測風裝置開展測風。現場觀測數據存儲、傳輸應滿足國家有關安全保密要求。在無線數據信號基站無法覆蓋的海域，數據僅能通過北斗系統傳輸。漂浮式測風裝置作為海上風電場工程風電功率預測系統的測風塔測量應符合現行行業標準《風電功率預測系統測風塔數據測量技術要求》NB/T31079的有關規定。事等相關管理要求。風能資源測量測量方案1年。漂浮式測風裝置具體數量應依據風電場場址形狀和范圍確定，并符合下列規定：2個方向的風能資源變化。30km。近海風電場測風點布置數量和控制距離應符合現行行業標準《海上風電場工程風能資源測量及海洋水文觀測規范》NB/T31029的有關規定。漂浮式測風裝置觀測高度設置應符合下列規定：測量高度應以風電場區域平均海平面為起算基面。300m或預裝風電機組轉輪頂端高度。300m50m60m80m100m120m140m160m180m、200m、250m、300m高度開展風速、風向測量。在預裝風電機組輪轂高度附近增加測量高度。10m附近。測風點選址應避開生態紅線、航道、軍事區、海底管線等敏感區域。安裝方案防冰凍等極端海洋環境要求。漂浮式測風裝置應滿足航海警示要求。漂浮式測風裝置應具備位移警示功能。漂浮式測風裝置應具備非法進入報警。漂浮式測風裝置宜配置遠程監控功能。漂浮式測風裝置應以真北為風向零度標準。宜配備雨量觀測設備。雷達的探測頭應具備自清潔功能。30天以上。測風設備每次布放前應進行功能性、安全性檢查。測量參數1s5min據接收率。10min用氣象站。0m/s～70m/s0.1m/s30.0m/s時，準確度應為±0.3m/s。工作環境溫度應滿足當地氣溫條件。0°～360°±1°應滿足當地氣溫條件。氣溫計的測量范圍應為-40℃～+50℃，準確度應為±0.5℃。60kPa～108kPa，準確度應為氣壓的±3%。0～10020～80范圍內準確度應為±3。24月秒級數據量，能在現場工作環境溫度下可靠運行。10min10min平均值。漂浮式測風裝置應具備現場數據采集接口。2.5倍水深。100m。數據收集及質量控制記錄應符合下列規定：200m90%上，200m80%以上。值、最小值、姿態三參數校驗標記、數據接收率。3個月。漂浮式雷達測風裝置應配置現場具備數據采集接口。AB的要求。C的要求。錄。4.5.1的規定。表4.5.1風電場風能資源測量主要參數參考值主要參數合理范圍參考值主要參數合理范圍平均風速0m/s≤小時平均值＜40m/s風向0°≤小時平均值＜360°平均氣壓94kPa＜小時平均值＜106kPa平均氣溫-40℃≤小時平均值＜50℃平均相對濕度0%≤小時平均值＜100%主要參數的合理相關性參考值主要參數合理范圍參考值每10m高度間隔小時平均風速差值＜1.0m/s每20m高度間隔小時平均風速差值＜2.0m/s每20m高度間隔小時平均風向差值＜22.5°主要參數的合理變化趨勢參考值主要參數合理變化趨勢1h平均氣溫變化＜5℃3h平均氣壓變化＜1kPa正數據應作為原始資料正本保存。激光雷達觀測的秒級測風數據及對應漂浮式平臺姿態信息應同步保存。所有原始資料和信息記錄表、問題記錄應整理匯總。風資源評估對比觀測100m及以上的共同測量高度。D的規定。400m，觀測場周邊無影響觀測地形條件。測風塔觀測儀器應在標定有效期內。90%上。85%及以上。漂浮式激光測風平臺的激光測風雷達激光頭校準后應重新開展對比觀測。2m/s的數據為基礎開展分析。AAB5.1.9-15.1.9-2的規定。表5.1.9-1 風速對比觀測技術標準表擬合方程斜率a相關系數R2算術平均差值技術標準等級y=ax0.97~1.03>0.970.4m/sB0.98~1.02>0.980.2m/sA表5.1.9-2 風向對比觀測技術標準表擬合方程斜率a相關系數R2算術平均差值技術標準等級y=ax+b0.95-1.05>0.95<10°B0.97~1.03>0.97<5°A4.5.1的規定。50mm/h據接收率綜合判斷數據有效性。20%有效性。25°的時段數據應作為無效數據。湍流強度應根據對比觀測相關曲線進行調整。平均氣溫（可選）和逐小時平均氣壓（可選，按實測數據計算的逐小時湍流強度。的逐小時風速風向數據。附錄A 漂浮式測風裝置安裝報告表A.0.1漂浮式測風裝置安裝報告表格式宜符合表A.0.1的規定。表A.0.1漂浮式測風裝置安裝報告表場址布放日期測風塔編號激光測風雷達型號經度激光測風雷達編號緯度糾偏軟件版本號水深（m）動態補償傳感器型號錨鏈長度（m）動態補償傳感器編號錨型式氣溫計高度（m）濕度計高度（m）氣壓計高度（m）觀測高度（m）整體照片附錄B 漂浮式測風裝置驗收報告漂浮式測風裝置驗收報告項目概況主要施工結點主要設備配置表B.3.1漂浮式測風裝置配置記錄表測風編對比測號序號項目型號單位數量備注主要部件檢測報告附錄C 漂浮式測風裝置運行記錄表記錄日期：

表C漂浮式測風裝置運行記錄表場址海區測站名稱船名測站位置經度緯度測風數據備份時段秒級數據備份時段數據完整率（%）更換部件型號更換數量更換原因記錄者：校對者：附錄D 動平臺漂浮式測風裝置標定測試D.1 測量要求測試場地要求應滿足以下規定：1（GB/T18451.2-2021/IEC61400-12-1：2017）CA類地形。測試場地配置有線或無線局域網、移動通信網絡信號，作為數據傳輸手段。測試場地不應受覆冰影響。測風塔及觀測設備安裝應滿足以下規定：測風塔及觀測設備安裝應滿足《風力發電機組功率特性測試（18451.22021/C61400121：2017G測風塔設備安裝相關要求。150m，100m風向觀測層。測風塔應安裝防雷裝置。風速儀應在當地主要風向垂直的支臂分別安裝風速儀。應安裝溫度、濕度傳感器和氣壓傳感器。動平臺應滿足以下條件：x、y25°。x、y15°/s。x、y10°/s2。z0-360°。z20°/s。z5°/s2。x、y1m（在滿足上述極限角度的情況下。z1m（在滿足上述極限角度的情況下。10Hz0.1°，位置反饋精度不低于1mm。動平臺需連續供電，測試期間需配備不間斷供電系統。發生斷電并恢復供電后應檢查動平臺系統與激光雷達系統，確認滿足繼續測試條件，并記錄斷電時間和過程。IP54。激光測風雷達安裝應滿足以下規定：直，并記錄激光雷達與測風塔準確的位置關系。確保激光測風雷達觀測不受其他障礙物影響。激光測風雷達需按當地真北對準，在動平臺安裝穩固、調平，對比試驗結束需檢查。激光測風雷達配套姿態傳感器需在動平臺安裝穩固。激光測風雷達觀測高度配置與測風塔風速觀測高度一致。觀測數據記錄應滿足以下規定：NB/T31029-2019海上風電場工程風能資源測量及海洋水文觀測規范》要求。風速儀應采用觀測精度較高的儀器，且在標定有效期內使用，并定期開展標定復核。1min10min平均值。激光測風雷達自動記錄各高度秒級風速、風向觀測數據。激光測風雷達校正后風速、風向按本規范要求記錄。激光測風雷達校正后觀測數據與測風塔觀測時序同步。測試期間每周進行一次時間同步驗證。D.2 符合以下條件觀測數據可進行剔除：受塔影效應影響或者障礙物影響的觀測數據。合理性檢驗判斷為無效數據，包括降水等天氣原因導致的異常數據。測風塔或激光雷達及附屬設備故障期間數據。90（.2.1剔除數據至少持續一個月觀測數據。0.5m/s0.5m/s4~16m/s范圍的每個風速分段至少三對有效對比數據。數據比對分析D.2.3.1平均風速對比采用截距為零的擬合直線方程，以斜率和相關系數為對比分析依據。依據。湍流強度比對以計算湍流強度散點為分析對象，采用帶截距的擬合直線方程，用于湍流強度校正。D.2.3.4平均風速需分析帶截距的擬合直線方程，用于風速修正。D.3 評定標準項為合格判定項。對比測試采用最小二乘法線性統計回歸方法評估對比分析結論。ybx析。激光雷達與參考測風塔等參考設備風向數據的比較采用雙變量回歸方程y=a+bx分析。D.4.3-1進行評定。A直接作為風能資源分析依據。BA該套測試設備配置漂浮式測風成果需以對比測試分析回歸方程修正后可作為風能資源分析依據。各項對比測試指標包含一項及以上不滿足合格標定標準時，判定為標定不合格。作為風能資源分析依據。附表D.4.2-1對比測試評定標準指標定義評定標準ABXmws平均風速-斜率：由平均風速進行單變量線性回歸分析計算斜率，回歸擬合直線經過原點。在回歸斜率值上同時疊加誤差范圍風速分析范圍：a）4~16m/sb）>2m/s假定滿足數據獲取覆蓋率要求。0.98~1.020.97~1.03平均風速-相關性：由平均風速進行單變量回歸分析得到相關系數進而得到R2。R2mws相關系數值上疊加誤差范圍風速分析范圍：>0.98>0.97a）4~16m/sb）>2m/s假定滿足數據獲取覆蓋率要求。Mmwd平均風向-斜率：由平均風向進行雙變量線性回歸分析計算斜率，回歸擬合直線可不經過原點。在回歸斜率值上同時疊加誤差范圍風向分析范圍：2m/s0.97~1.030.95~1.05偏移mwd平均風向-偏移量：由平均風向進行雙變量線性回歸分析計算偏移量。與Mmwd計算方式相同。<5°<10°平均風向-相關性：R2mwd由平均風向進行雙變量回歸分析計算相關系數和R2。>0.97>0.95與Mmwd計算方式相同。本規范用詞說明為便于在執行本規范條文時區別對待，對要求嚴格程度不同的用詞說明如下：表示很嚴格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴禁”；表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的：正面詞采用“應”，反面詞采用“不應”或“不得”；正面詞采用“宜”，反面詞采用“不宜”；表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。應符合……的規定”或“應按執行”。引用標準名錄《風力發電機組功率特性測試》（GB/T18451.2-2021/IEC61400-12-1：2017）《海上風電場工程風能資源測量及海洋水文觀測規范》NB/T31029《風電功率預測系統測風塔數據測量技術要求》NB/T31079海上風電場工程漂浮式測風及評估規范條文說明--目 次2 術語 22基本規定 23風能資源測量 24測量方案 24安裝方案 24測量參數 24測量數據采集、存儲及傳輸 24測量數據整理 24風資源評估 25對比觀測 25測風數據的檢驗和處理 252 術語2.0.3要增加記錄數據接收率。3 基本規定3.2風能資源測量數據存儲、傳輸不能通過非國內運營通訊衛星傳輸，原始數據校正運算、觀測數據讀取、傳輸等不能留國外公司后門。風能資源測量測量方案4.1.3采用脈沖激光雷達為觀測儀器時，50m10m高度標注。安裝方案4.2.1IP67能力。4.2.4當前時段圖像。圖像可采用圖片格式傳輸。測量參數4.3.10漂浮式測風裝置現場數據采集可采用專用數據接口、LAN、WLAN連接。漂浮式測風裝置宜采用雙雷達，互為備用，可遠程控制啟停和替換。出檢驗參考范圍時應根據當地氣候條件和風況特點加以分析判斷。測量數據整理需符合《海上風電場工程風能資源測量及海洋水文觀測規范》NB/T31029-2019的相關要求。風資源評估對比觀測漂浮式激光測風平臺與海上機械測風塔對比觀測建議采用主流風電機組輪轂高度作為參考高度。盡量選擇自立測風塔進行對比觀測，以減少地形干擾。盡量選擇100m高度及以上測量高度進行對比觀測。激光測風雷達運行五年后需返廠進行激光頭功率校準，若激光頭功率調整，建議重新開展對比觀測進行復核。50mm/h據接收率綜合判斷數據有效性。80%的時段，需進行綜合判斷，建議作為無效數據。漂浮式測風裝置極限傾斜角根據姿態三參數綜合計算判定。附錄D 動平臺漂浮式測風裝置標定測試量精度。該方法為針對激光測風雷達和校正算法適配性。主要依據標準包括：《風力發電機組功率特性測試》（GB/T18451.2-2021/IEC61400-12-1：2017）測量要求D.1.3動平臺安裝動平臺系統是指可實現負載的六自由度受控運動的平臺。六自由度指在正交直角坐標系，沿x、y、z軸的三個平移自由度以及繞x、y、z軸旋轉的三個旋轉自由度。動平臺可滿足至少兩座激光雷達同時進行測試。定制標準化安裝孔位，便于各雷達及附屬設備安裝，并配置防水電氣柜。為驗證模擬漂浮式測風裝置觀測數據的準確性，采用激光測風雷達校正后觀測數據與測風塔進行比對分析。D.2.1為保證對比評估準確性，僅特殊情況測試數據進行剔除，且剔除數據百分比不得高于測試數據總量的5%。平均風速對比散點圖繪制每層標準測風塔和激光雷達平均風速時間序列圖，繪制平均水平風速散點圖（1000個D.3.3-1風速散點示意圖擬合直線斜率計算激光雷達平均風速和梯度塔風速的擬合直線斜率。設最小二乘直線方程為：????=????????斜率b：∑????=∑

????,????∑????=1,????=1∑

(????,????????)(????,??????)式中：

????,????????=1,????=1

(????,????????)2????,????——ji次讀數的被試激光雷達測量結果；????,????——ji次讀數的標準測風塔（約定真值；?????——所有測試點標準測風塔的平均值；???——被激光雷達所有測試點測量結果平均值；m——測試點數（j1,2,3……,mn——各測試點的測量次數（i1,2,3……,n3）相關系數兩個量之間的相關系數計算公式為：∑∑∑

(??????????)(????????)????

= ????=1 ?????1?????1式中：????????——????????——

????????

?????????1

(??????

????)2×

??)2???——輸入量的平均值