风电场运行指标与评价导则.doc

ICSXXXXFXXX备案号：XXXXXXXNB中华人民共和国电力行业标准NBXXXXXXXX风电场运行指标与评价导则Operation Index and Evaluation Guide Rule for Wind Farm20XX-XX-XX发布 20XXXXXX实施中华人民共和国国家能源局 发布12目 次前 言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 符号和缩写15 总则26 风电场运行指标26.1 电量指标26.2 风电场设备运行指标36.3 风电场生产运行维护费指标36.4 风电场能耗指标46.5 风电场运行指标统计表57 风电场运行评价57.1 一般规定57.2 发电量水平评价57.3 设备运行水平评价57.4 生产维护水平评价67.5 能耗水平评价67.6 综合评价6附录 A（规范性附录）7附录 B（资料性附录）8附录 C（资料性附录）9前 言本标准是根据国家能源局下达的2009年第一批能源领域行业标准制（修）订计划（国能科技2009163号）制定的。本标准根据GB/T1.1中的相关规定起草，主要内容包括：风电场生产运行指标；风电场运行评价。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业风力发电标准化技术委员会归口 。本标准主要起草单位：中国华电集团新能源发展有限公司，龙源电力集团股份有限公司，华电电力科学研究院本标准主要起草人： 本标准于20XX年XX月XX日首次发布。风电场运行指标与评价导则 Operation Index and Evaluation Guide Rule for Wind Farm1 范围本标准规定了风电场运行指标统计的内容与方法，以及进行风电场运行评价的原则与要求。本标准适用于装机总容量在10MW以上且并网运行的陆上风电场。海上风电场可参考本标准执行。2 规范性引用文件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/T 18709 风电场风能资源测量方法GB/T 18710 风电场风能资源评估方法3 术语和定义3.1 风电场年利用小时数 annual available hours of wind farm风电场年发电量折算到该场总装机满负荷运行条件下的发电小时数，又称等效满负荷发电小时数。3.2 风电场电气设备可利用率 availability ratio for site electrical facilities在统计周期内，除去因风电场电气设备维修或故障所引起的风电机组平均未工作的时数后余下的时数与这一期间内总时数的比值。3.3 生产运行维护费 operration and maintenance风电场建成投产并正式移交生产管理后, 为了实现其安全稳定运行和正常的发电出力, 所投入的人力和物力而引起的资金消耗。4 符号和缩写 A风电机组平均可利用率%Ai第 i 台风电场机组的可利用率%Ae风电场电气设备可利用率%Cf容量系数元/kWEc风电场站用电量kWhEg风电场出口处的电量kWhEi第 i 台风电场机组发电量kWhEin风电场用网电量kWhEout风电场上网电量kWhEp风电场发电量kWhE0风电场理论发电量kWhF风电场运行维护费元FkW单位容量运行维护费kWhFkWh度电运行维护费元/kWhN风电场内风电机组台数台Pw风电场总装机容量kWR综合场用电率%Rc站用电率%Rl场损率%Rs送出线损率%T统计时段的日历小时数hTh风电场年利用小时数h5 总则5.1 风电场运行指标与评价可分析风电场运行管理水平，及时发现风电场运行过程中存在的问题，是风电场运行管理体系的重要组成部分，同时为风电场对标管理创造条件。5.2 风电场的基本情况、气象数据、生产运行费等数据是进行风电场运行评价的必要条件，应进行收集与整理。a) 基本情况包括风电场装机容量、风电机组型式、风电机组台数、机组布置方案及场址区1:5001:2000数字化地形图等。b) 风电场场址处的气象数据包括气温、气压、70m高度处的风速及风向等，气象数据的连续性、完整性、有效性及合理性应符合GB/T18709和GB/T18710中的规定。c) 确定生产运行维护费用，包括生产运行人员和生产管理人员的工资支出，生产用备品配件、工器具、生产用交通工具、消耗品、安全劳保用品等的购置费，设备维护、检修中发生的吊装运输、外委修理费等。5.3 根据收集的气象数据计算平均风速、最大风速、有效风速小时数、风功率密度、平均气温及平均空气密度等指标，计算方法参见GB/T 18710。5.4 确定风电机组输出功率与风速关系曲线，以实际运行测试记录为宜。6 风电场运行指标6.1 电量指标6.1.1 一般规定电量指标用以反映风电场在统计周期内的出力情况，包括发电量、上网电量、用网电量、年利用小时数和容量系数五个指标。6.1.2 发电量发电量是在统计周期内风电场内所有风电机组发出电量的总和，可从风电机组监控系统计取。6.1.3 上网电量上网电量是在统计周期内风电场向电网输送的全部电能，可从风电场与电网的关口表计计取。6.1.4 用网电量用网电量是在统计周期内电网向风电场输送的全部电能，可从风电场与电网的关口表计计取。6.1.5 年利用小时数年利用小时数按公式(1)进行计算。 (1)式中：Ep统计周期为一年的风电场发电量；Pw风电场总装机容量。Th风电场年利用小时数；6.1.6 容量系数容量系数是在统计周期内风电场发电量和该场同期满负荷运行条件下发电量的比值，按公式(2)进行计算。 (2)式中：Cf容量系数；Ep统计周期内的风电场发电量；T 统计周期内的日历小时数。6.2 风电场设备运行指标6.2.1 一般规定风电场设备运行指标用以反映风电场设备的运行可靠性，包括单台风电机组可利用率、风电场机组平均可利用率、风电场电气设备可利用率三个指标。6.2.2 单台风电机组可利用率单台风电机组可利用率按公式(3)进行计算。 (3)式中：Ai第 i 台风电机组的可利用率；Bi第 i 台风电机组的总停机小时数；Di非第 i 台风电机组自身责任引起的停机小时数；T 统计周期内的日历小时数。停机小时数Di主要包括以下情况：a) 电网故障、电网参数在风电机技术规范范围之外所引起的停机小时数；b) 气象条件如风况和环境温度等超出机组的设计运行条件，使机组进入保护停机的时间；c) 由风电场电气设备故障或维修引起的停机小时数；d) 合理的例行维护时间，通常不应超过80小时/台年；e) 不可抗力导致的停机小时数。6.2.3 风电场机组平均可利用率风电场机组平均可利用率用来衡量风电场机组设备的运行可靠性，应按以下两种情况进行统计计算：a) 若风电场只有一种型号的风电机组，风电场机组平均可利用率即为风电场所有风电机组可利用率的平均值；b) 若风电场有多种型号的风电机组，风电场机组平均可利用率应根据每种型号机组所占容量加权取平均，计算方法参见公式(4)。 (4)式中：A风电场机组的平均可利用率；Ai风电场 i 型号风电机组的平均可利用率；Pj第 i 台风电机组的功率。6.2.4 风电场电气设备可利用率风电场电气设备可利用率用来衡量风电场电气设备的运行可靠性，按公式(5)进行计算。 (5)式中：Ae风电场电气设备可利用率；Ti第 i 台风电机组因风电场电气设备故障或维修引起的停机小时数。6.3 风电场生产运行维护费指标6.3.1 一般规定风电场生产运行维护费指标用以反映风电场生产运行维护费用的合理程度，包括单位容量运行维护费和度电运行维护费两个指标。6.3.2 单位容量运行维护费单位容量运行维护费是在统计周期内，风电场总运行维护费与风电场装机容量之比，按公式(6)进行计算。 (6)式中：F 统计周期内的风电场运行维护费；FkW单位容量运行维护费；Pw 风电场总装机容量。6.3.3 度电运行维护费度电运行维护费是在统计周期内，风电场总运行维护费与风电场发电量之比，按公式(7)进行计算。 (7)式中：FkWh度电运行维护费； Ep统计周期内风电场的发电量。6.4 风电场能耗指标6.4.1 一般规定风电场能耗指标用以反映风电场电能消耗和损耗的程度，包括综合场用电率、站用电率、场损率和送出线损率四个指标。6.4.2 综合场用电率综合场用电率是在统计周期内，风电场生产运行过程中所消耗的全部电量占发电量的比例，按公式(8)进行计算。 (8)式中：Ein 统计周期内风电场的用网电量；Eout统计周期内风电场的上网电量；Ep 统计周期内风电场的发电量；R 综合场用电率。6.4.3 站用电率站用电率是在统计周期内，风电场站用电量占风电场发电量的百分比，按公式(9)进行计算。 (9)式中：Ec统计周期内风电场的站用电量，从站用电变压器计量表读取；Rc站用电率。6.4.4 场损率场损率是在统计周期内，消耗在风电场内输变电系统的电量和风电机组自用发电过程中损失的电量之和占风电场发电量的百分比，按公式(10)进行计算。 (10)式中：Eg统计周期内风电场出口处的电量，从风电场出口侧电能表读取；Rl场损率。6.4.5 送出线损率当上网计量关口表在送出线路对端时，还应统计送出线损率指标。送出线损率是在统计周期内，消耗在风电场送出线路的电量占风电场发电量的百分比，按公式(11)进行计算。 (11)式中：Rs送出线损率。6.5 风电场运行指标统计表6.5.1 在风电场相关运行年、月、日报表中，须按6.16.4中规定的风电场运行指标进行统计。a) 发电量、上网电量、用网电量三个指标应逐日统计，形成日报、月报及年报；b) 容量系数、单台风电机组可利用率、风电机组平均可利用率、风电场电气设备可利用率、综合场用电率、站用电率、场损率、送出线损率八个指标应逐月统计，形成月报及年报；b) 风电场年利用小时数、单位容量运行维护费、度电运行维护费三个指标应逐年统计，形成年报。6.5.2 5.5中计算出的风能资源数据应反映在年报中。风电场生产运行指标日报、月报及年报样式见附录A。7 风电场运行评价7.1 一般规定7.1.1 风电场运行评价包括发电量水平评价、设备运行水平评价、生产维护水平评价、能耗评价以及综合评价，评价等级分为、四级，见表1。7.1.2 所评价的风电场并网时间应至少一年，评价周期以一年度为宜，运行评价表样式参见附录B。7.2 发电量水平评价7.2.1 根据收集的风能资源数据、数字化地图、风电机组当地空气密度下的功率曲线和推力系数曲线、风电机组的布置方案等数据资料计算风电场年理论发电量。7.2.2 根据上网折减系数，如尾流修正、控制和湍流折减、叶片污染折减、风电机组可利用率折减、厂用电率、气候影响停机等，对风电场年上网电量进行估算。对多个风电场进行对比评价时，不含尾流上网折减系数取值建议在范围68%73%内统一选取，推荐值为70%。7.2.3 按公式(12)计算风电场年实际上网电量与估算的年上网电量的比值1，1反映了实际上网电量与期望的上网电量的接近程度。 (12)式中：E0风电场年上网电量的估算。7.2.4 根据比值1，按表1对风电场发电量水平进行评价。若实际上网电量越与期望的上网电量有较大的偏差，应分析原因。7.2.5 可根据5.4中所确定的风电机组输出功率与风速关系曲线对电量偏差进行分析。7.3 设备运行水平评价7.3.1 风电场设备运行水平由风电机组可利用率和风电场电气设备可利用率共同确定。根据风电机组平均可利用率与电气设备可利用率，按公式(13)计算2，2反映了风电场设备在统计周期内的可利用情况。 (13)7.3.2 根据比值2，按表1对整个风电场设备运行水平进行评价。7.3.3 若风电机组可利用率小于95%，即A 95%，应分析原因。7.4 生产维护水平评价7.4.1 确定单位容量运行维护费和度电运行维护费的期望指标。7.4.2 按公式(14)计算期望运行维护费与实际运行维护费的比值1与2。1、2值越大，表示风电场维护费用越低于期望指标。 (14)式中：Ce0风电场度电运行维护费的期望指标；Cp0风电场单位容量运行维护费的期望指标。7.4.3 根据公式(15)计算3，比值3按表1对风电场维护管理水平进行评价，若维护费用指标较高于期望指标，应分析原因。 (15)7.5 能耗水平评价7.5.1 按公式(16)计算4，4反映了风电场有效电能占风电场发电量的比率。 (16)7.5.2 根据4按表1对风电场能耗水平进行评价，并根据实际情况分析站用电率、场损率及送出线损率是否合理。7.6 综合评价7.6.1 根据风电场发电量水平、设备运行水平、维护管理水平、能耗水平及其他实际情况，对风电场总体运行水平进行综合评价。7.6.2 综合评价也可采用权重方法进行，即根据公式(17)计算F并按表1进行评价。 (17)式中：G综合评价得分；i权重系数。进行综合评价时，应建立不少于10人的评价专家组，权重系数由专家经验确定，或者根据专家意见建立判断矩阵，运用层次分析法计算各个指标的权重，参见附录C。7.6.3 若综合评价等级未达到A级，应分析原因。表1 风电场运行评价指标表评价内容评价等级发电量水平评价195%90%195%85%190%185%设备运行水平评价295%92%295%90%292%290%维护管理水平评价398%95%398%90%395%390%能耗水平评价497%95%497%92%495%492%综合评价G9590G9580G90G80附录 A（规范性附录）风电场生产运行指标统计表表A.1规定了风电场生产运行指标日报的样式，表A.2规定了风电场生产运行指标月报的样式，表A.3规定了风电场生产运行指标年报的样式。表A.1 风电场生产运行指标统计日报风电场名称：统计时间（年/月/日）发电量上网电量用网电量统计人备注表A.2 风电场生产运行指标统计月报风电场名称： 年 月一、单台风电机组可利用率指标机组序号生产厂家及型号功率可利用率备注二、月统计指标汇总序号指标单位数量备注1发电量kWh2上网电量kWh3用网电量kWh4容量系数5风电场机组平均可利用率%6风电场电气设备可利用率%7综合场用电率%8站用电率%9场损率%10送出线损率%填表人： 联系电话： Email:负责人签字：单位盖章 年 月 日表A.3 风电场生产运行指标统计年报风电场名称： 年度：一、基础数据序号名称备注1风电机组生产厂家2风电机组机型及额定功率3风电机组台数4主变型号5设计单位6安装施工单位7投产日期二、风能资源数据序号风能指标单位数量备注1平均风速v/s2最大风速v/s3有效风能利用小时数h4风功率密度W/m25平均空气密度kg/m36平均气温三、生产统计指标序号运行指标单位数量备注1、电量指标1年发电量kWh2年上网电量kWh3年用网电量kWh4年利用小时数h5容量系数2、设备运行指标6风电机组平均可利用率%7电气设备可利用率%3、运行维护费指标8单位容量运行维护费元/kW9度电运行维护费元/kWh4、能耗指标10综合场用电率%11站用电率%12场损率%13送出线损率%填表人： 联系电话： Email:负责人签字：单位盖章 年 月 日附录 B（资料性附录）风电场运行评价表表B.1给出了风电场运行评价表的一种格式。表B.1 风电场运行指标评价表风电场名称： 年度： 评价项目评价等级及得分情况说明发电量水平评价设备运行水平评价维护管理水平评价能耗水平评价综合评价权重系数取值方法及取值填表人： 联系电话： Email:专家组签字：单位盖章附录