GB/T 18451.2-2025风能发电系统风力发电机组功率特性测试

ICS27180

CCSF.11

中华人民共和国国家标准

GB/T184512—2025/IEC61400-12-12022

.:

代替GB/T184512—2021

.

风能发电系统

风力发电机组功率特性测试

Windenergygenerationsystems—Powerperformancemeasurementsof

electricityproducingwindturbines

IEC61400-12-12022Windenerenerationsstems—Part12-1Power

(:,gygy:

erformancemeasurementsofelectricitroducinwindturbinesIDT

pypg,)

2025-10-05发布2026-05-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T184512—2025/IEC61400-12-12022

.:

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅵ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………2

符号和缩略语

4……………5

功率特性方法通则

5………………………11

功率特性测试的前期准备

6………………14

基本要求

6.1……………14

风电发电机组与电气连接

6.2…………14

测试场地

6.3……………14

测试设备

7…………………16

电功率

7.1………………16

风速

7.2…………………16

风向

7.3…………………20

空气密度

7.4……………20

风轮转速和桨距角

7.5…………………21

叶片状况

7.6……………21

风力发电机组控制系统

7.7……………21

数据采集系统

7.8………………………21

测量程序

8…………………21

基本要求

8.1……………21

风力发电机组运行

8.2…………………21

数据采集

8.3……………22

数据筛选

8.4……………22

数据库

8.5………………22

导出结果

9…………………23

数据规格化

9.1…………………………23

测试功率曲线的确定

9.2………………27

年发电量

9.3(AEP)……………………27

功率系数

9.4……………28

报告格式

10………………29

附录规范性测试场地风力发电机组和障碍物影响评估

A()…………36

Ⅰ

GB/T184512—2025/IEC61400-12-12022

.:

附录规范性测试场地地形评估

B()……………………37

附录规范性场地标定程序

C()…………38

附录规范性测量不确定度评定

D()……………………39

附录资料性区间法确定测量不确定度的理论基础

E()………………42

总则

E.1…………………42

合成不确定度

E.2………………………42

类不确定度

E.3A………………………48

类不确定度介绍和数据采集系统

E.4B:……………48

类不确定度输出功率

E.5B:…………49

类不确定度风速介绍和传感器

E.6B:-………………50

类不确定度风速

E.7B:-RSD…………52

类不确定度风速

E.8B:-REWS………………………53

类不确定度风速地形

E.9B:-…………55

类不确定度空气密度

E.10B:…………57

类不确定度方法

E.11B:………………61

类不确定度风向标准偏差

E.12B:……………………66

合成不确定度

E.13……………………68

规定条件下不确定度分量的相关性

E.14……………80

示例表格

E.15…………………………80

附录规范性风速计风洞校准规程

F()…………………85

附录规范性测风塔设备安装

G()………………………86

附录规范性小型风力发电机组的功率特性测试

H()…………………87

总体要求

H.1…………………………87

风力发电机组的定义和安装

H.2……………………87

测风塔位置

H.3………………………87

测试设备

H.4…………………………88

测量程序

H.5…………………………89

外推结果

H.6…………………………89

报告

H.7………………90

测试场地内障碍物和风力发电机组导致的影响评估

H.8…………90

对测试场地地形的评估

H.9…………90

场地标定程序参照

H.10(IEC6140012-3)…………90

附录规范性杯式风速计和超声波风速计分级

I()……………………91

附录规范性杯式风速计和超声波风速计评估

J()……………………92

附录规范性风速计现场比对

K()………………………93

附录规范性遥感技术的应用

L()………………………94

通则

L.1…………………94

Ⅱ

GB/T184512—2025/IEC61400-12-12022

.:

遥感设备的分级

L.2……………………94

针对功率特性测试的验证要求

L.3……………………95

评估遥感设备测量的不确定度

L.4……………………95

功率特性测试的其他检查

L.5…………95

功率特性测试的其他要求

L.6…………95

附录资料性基于湍流强度的功率曲线数据规格化

M()………………98

总则

M.1………………98

湍流规格化程序

M.2…………………98

湍流功率曲线的确定

M.30…………100

风切变校正规格化和湍流规格化的顺序

M.4()……………………105

湍流规格化或功率曲线受湍流影响的不确定度

M.5………………105

附录资料性风向传感器的风洞校准程序

N()………106

附录资料性寒冷气候下的功率特性测试

O()………107

概述

O.1………………107

建议

O.2………………107

不确定度

O.3…………………………107

报告

O.4………………107

附录资料性风切变规格化程序

P()…………………108

附录资料性考虑风转向的风轮等效风速定义

Q()…………………109

概述

Q.1………………109

考虑风转向的风轮等效风速定义

Q.2………………110

风转向测量

Q.3………………………110

合成风切变和风转向的规格化

Q.4…………………110

附录资料性多风力发电机组测试不确定度的考虑

R()……………111

附录资料性桁架测风塔的桅杆气流畸变校正

S()…………………115

参考文献

……………………116

图测风设备距离要求及允许的最大测量扇区

1………15

图适用于测量风轮等效风速的风切变测量高度

2……………………19

图当无法获取高于轮毂高度风速时的风切变测量高度只适用于风切变指数的测定

3()…………20

图数据规格化流程

4……………………23

图示例数据库的示意图以采样的功率特性测试散点图平均值

5:1Hz(10min)…32

图测量功率曲线示例图

6………………32

图C曲线示例图

7P………………………33

图垂直轴风力发电机组轮毂高度和测风塔位置的定义

H.1…………88

图测量体积位置允许范围示例

L.1……………………96

图获得特定湍流强度功率曲线的流程I

M.1(ref)………99

Ⅲ

GB/T184512—2025/IEC61400-12-12022

.:

图从测量数据获得初始湍流功率曲线参数的过程

M.20……………100

图获得初始湍流功率曲线的第一步

M.30……………101

图从测量数据获得理论湍流功率曲线的流程

M.40…………………102

图调整后绿色与第一步红色的初始湍流功率曲线对比

M.5()()0…………………103

图从测量数据获得最终湍流功率曲线的流程

M.60…………………104

图调整后的初始湍流功率曲线绿色与最终湍流功率曲线黑色对比

M.70()0()…104

图平坦地形上激光雷达测量到正常轮毂高度的风廓线

Q.1…………109

表满足本文件功率曲线测量要求的风测量配置概述

1………………13

表风速测量配置

2………………………17

表计算案例

3REWS……………………25

表测量功率曲线示例

4…………………33

表年发电量估算示例

5…………………35

表不确定度分量列表

D.1………………39

表扩展的不确定度

E.1…………………44

表类和类不确定度列表

E.2AB………………………45

表由于没有风切变测量而造成的标准不确定度示例

E.3……………63

表由于没有风转向测量而造成的标准不确定度示例

E.4……………64

表由于缺乏入流角信息而造成的不确定因素

E.5……………………65

表由于缺乏湍流信息造成的不确定因素

E.6…………65

表不同测量高度之间测量不确定度相关性的假设值推荐

E.7………71

表不同高度相对风向测量不确定度的相关假设

E.8…………………75

表空气密度规格化的不确定度

E.9……………………80

表灵敏度系数

E.10………………………81

表类不确定度

E.11B……………………83

表电池组电压设置

H.1…………………89

表相关不确定度分量列表

R.1…………111

Ⅳ

GB/T184512—2025/IEC61400-12-12022

.:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是风力发电机组的第部分已经发布了以下部分

GB/T18451《》2。GB/T18451:

风力发电机组设计要求

———GB/T18451.1;

风能发电系统风力发电机组功率特性测试

———GB/T18451.2。

本文件代替风力发电机组功率特性测试与相

GB/T18451.2—2021《》,GB/T18451.2—2021

比除结构性调整和编辑性改动外主要技术变化如下

,,:

删除了测试场地风力发电机组和障碍物影响评估见年版的附录

a)(2021A);

删除了测试场地地形评估见年版的附录

b)(2021B);

删除了场地标定程序见年版的附录

c)(2021C);

删除了风速计风洞校准规程见年版的附录

d)(2021F);

删除了测风塔设备安装见年版的附录

e)(2021G);

删除了杯式风速计和声波风速计分级见年版的附录

f)(2021I);

删除了杯式风速计和声波风速计评估见年版的附录

g)(2021J);

删除了风速计现场比对见年版的附录

h)(2021K);

更改了风速计风洞校准规程见附录年版的附录

i)(L,2021L)。

本文件等同采用风能发电系统第部分风力发电机组功率特性

IEC61400-12-1:2022《12-1:

测试

》。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动

:

为与现有标准协调将标准名称改为风能发电系统风力发电机组功率特性测试

———,《》。

纳入了的技术勘误内容并在相应条款的外侧空白位置

———IEC61400-12-1:2022/CORR1:2023,

用垂直双线进行了标示

(‖)。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国机械工业联合会提出

。

本文件由全国风力发电标准化技术委员会归口

(SAC/TC50)。

本文件起草单位中国电力科学研究院有限公司运达能源科技集团股份有限公司上海电气风电

:、、

集团股份有限公司湖南兴蓝风电有限公司江苏金风科技有限公司明阳智慧能源集团股份公司中车

、、、、

山东风电有限公司中船海装风电有限公司国华能源投资有限公司中车株洲电力机车研究所有限公

、、、

司风电事业部北京鉴衡认证中心有限公司中国质量认证中心有限公司上海中认尚科新能源技术有

、、、

限公司重庆市黔江区三峡新能源发电有限公司

、。

本文件主要起草人秦世耀余清清付德义杨艳辉肖富华王瑞明马晓晶管海芳石宇峰田家彬

:、、、、、、、、、、

莫蕊瑜张宇琼郭凯平庞梦芝李鹏何中一白寒邓顺城

、、、、、、、。

本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为

:

年首次发布为年第一次修订年第二次修订

———2003GB/T18451.2—2003,2012,2021;

本次为第三次修订

———。

Ⅴ

GB/T184512—2025/IEC61400-12-12022

.:

引言

风力发电机组功率特性测试是评估机组发电效率预测风电场年发电量及进行项目经济性评价的

、

核心依据随着我国风电产业规模化商业化发展的深入市场各方对于功率特性数据的准确性一致

。、,、

性和可比性提出了更高要求为规范测试方法统一评估尺度保障公平交易并促进技术进步与国际

。,,,

交流特制定本部分

,。

本部分的目的是提供一种统一的方法以保证风力发电机组功率特性测试和分析的一致性准确性

,、

和可复制性

。

本部分在结构上作为的第部分是基于风力发电机组完整技术评价体系的内在要

GB/T184512,

求风力发电机组系列标准旨在全面涵盖机组的技术要求其结构按不同的技术活动领

。GB/T18451《》,

域进行划分将功率特性测试这一具有高度独立性和完整方法论的技术主题单独成部分有利于对

。“”,

其进行深入详尽的规定便于使用者专项引用和执行

、,。

本部分适用于下列各方

:

风力发电机组制造商用于验证产品性能支持设计优化满足明确定义的功率特性要求及进

———,、、

行产品声明

;

风力发电机组购买者与业主用于在采购合同和验收环节中明确功率特性技术要求

———,;

风力发电机组运营商用于证实新投运或经维修的机组满足既定的功率特性技术条件

———,;

风电场规划方设计单位融资机构及行业监管者用于准确公正地评估机组性能确保项目

———、、,、,

规划并网审批电价核算等环节有据可依

、、。

本部分为风力发电机组功率特性测试的测量分析不确定度评估及报告编写提供了全面指导通

、、。

过采用本部分所推荐的标准化程序上述各方可在统一的技术框架下进行交流与比较从而有效提升风

,,

力发电机组开发认证贸易和运营全过程的透明度和可靠性

、、。

遵循本部分规定的程序有望获得可经他人复现的准确可靠的测试结果然而标准使用者必须

,、。,

认识到由于自然界风资源固有的时空变化特性如风剪切湍流强度入流角的变化等即使在相同地

,(、、),

点不同时期不同测风塔位置的测试结果也可能存在差异因此在功率特性测试合同签署前标准使

,、。,,

用者需考虑这些差异和与测试目的相关的数据选择判据的影响

。

确立了风力发电机组的最低设计要求及结构设计涉及控制和保护功能内部电气系

GB/T18451,、

统机械系统和支撑结构等由设计要求和功率特性测试两个部分组成

、,。

风力发电机组设计要求目的在于提供统一的设计要求以保证风力发电

———GB/T18451.1。,

机组设计的规范性防止各种危险对风力发电机组造成损坏

,。

风能发电系统风力发电机组功率特性测试目的在于明确风力发电机组

———GB/T18451.2。

功率特性测试要求和方法以验证按照第部分进行设计的风力发电机组的发电性能

,1。

Ⅵ

GB/T184512—2025/IEC61400-12-12022

.:

风能发电系统

风力发电机组功率特性测试

1范围

本文件描述了单台风力发电机组功率特性的测试方法适用于所有类型和大小的并网型风力发电

,

机组此外本文件描述了并网及与蓄电池组相连的小型风力发电机组中定义的风力发

。,(IEC61400-2

电机组的功率特性测试方法该测试方法适用于评估特定地理位置的特定风力发电机组的性能同

)。