База ГОСТовallgosts.ru » 27. ЭНЕРГЕТИКА И ТЕПЛОТЕХНИКА » 27.180. Энергетические системы ветровых турбин

ГОСТ Р 54418.12.2-2013 Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 12-2. Измерение показателей мощности ветроэнергетической установки с использованием анемометра, установленного на гондоле

Обозначение: ГОСТ Р 54418.12.2-2013
Наименование: Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 12-2. Измерение показателей мощности ветроэнергетической установки с использованием анемометра, установленного на гондоле
Статус: Действует

Дата введения: 07/01/2015
Дата отмены: -
Заменен на: -
Код ОКС: 27.180
Скачать PDF: ГОСТ Р 54418.12.2-2013 Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 12-2. Измерение показателей мощности ветроэнергетической установки с использованием анемометра, установленного на гондоле.pdf
Скачать Word:ГОСТ Р 54418.12.2-2013 Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 12-2. Измерение показателей мощности ветроэнергетической установки с использованием анемометра, установленного на гондоле.doc


Текст ГОСТ Р 54418.12.2-2013 Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 12-2. Измерение показателей мощности ветроэнергетической установки с использованием анемометра, установленного на гондоле



ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТ Р

54418.12.2—

2013

Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика

УСТАНОВКИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ

Часть 12-2

Измерение показателей мощности ветроэнергетической установки с использованием анемометра, установленного на гондоле

Издание официальное

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский институт энергетических сооружений» (ОАО «НИИЭС»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 330 «Процессы, оборудование и энергетические системы на основе возобновляемых источников энергии»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 сентября 2013 г. N91053-ст

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0—2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальное стандарты». а официальный текст изменений и поправок—в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования—на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gostru)

© Стандартинформ. 2015

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Содержание

1    Область применения ...     1

2    Нормативные ссылки....................................... 2

3    Термины и определения.................................... 2

4    Обозначения и сокращения.................................... 4

5    Описание метода испытаний.................................... 7

6    Подготовка к проверке рабочих характеристик........................... 9

7    Испытательное оборудование................................... 11

8    Методика измерений....................................... 14

9    Результаты и выводы...................................... 17

10    Формат отчетности......................................... 19

Приложение А (справочное) Крепление оборудования на гондоле.................. 27

Приложение Б (обязательное) Процедура определения сектора измерений.............. 28

Приложение В (обязательное) Процедура оценки передаточной функции скорости ветра, замеренной

на гондоле (NTF)................................... 32

Приложение Г (обязательное) Процедура измерения передаточной функции скорости ветра, замеренной на гондоле (NTF)................................. 33

Приложение Д (обязательное) Оценка погрешности измерений.................... 38

Приложение Е (обязательное) Теоретическая основа определения погрешностей измерений методом

бииое......................................... 41

Приложение Ж (обязательное) Оценки и расчет погрешности NTF/UPC................ 48

Приложение И (обязательное) Допустимые типы анемометров.................... 61

Приложение К (справочное) Результаты и анализ погрешности.................... 63

Приложение Л (справочное) Пример расчета погрешности NTF/NPC для кесхольких ветроэнергетических установок................................. 67

Приложение М (справочное) Организация испытаний, безопасность и передача информации.....    76

II

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Введение

Настоящий стандарт разработан с учетом положений проекта международного стандарта МЭК 61400*12*2 Ed. 1.0 «Установки ветроэнергетические. Измерение показателей мощности ветроэнергетической установки с использованием анемометра, установленного на гондоле» (IEC 61400*12*2 Ed.1.0 «Power performance of electricity producing—Wind turbines based on nacelle anemometry»).

Назначение настоящего стандарта в создании единого метода измерений, анализа и отчетности пока* зателей мощности отдельных ветроэнергетических установок, вырабатывающих электроэнергию с использованием установленных на гондоле анемометров. Настоящий стандарт предназначен только для ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения такого размера, чтобы установленный на гои* доле анемометр не оказывал сильного воздействия на рабочие характеристики ветроэнергетической установки. Целью настоящего стандарта является предоставление методов измерения показателей для тех случаев, когда требования стандарта ГОСТ Р 54418.12.1 невыполнимы. Эти методы гарантируют макси* мально достоверные, точные и воспроизводимые результаты, полученные при помощи современной измерительной аппаратуры и методик измерений

Методика, описанная в настоящем стандарте, рассматривает определение рабочих характеристик мощности на основе кривой измеренной мощности и оценочного годового производства электроэнергии с использованием установленных на гондоле анемометров. 8 этой методике анемометр располагается на гондоле испытательной ветроэнергетической установки или в непосредственной близости от нее. В этой точке анемометр измеряет скорость ветра, на значение которой оказывает сильное влияние ротор испытательной ветроэнергетической установки. Методика включает в себя методы определения и наложения соответствующих поправок для такого воздействия. Следует отметить, что поправки увеличивают погрешность измерений по сравнению с испытанием, проводимым в надлежащей конфигурации в соответствии со стандартом ГОСТ Р 54418.12.1. Методика также представляет способы определения погрешности измерений. включая оценку источников погрешности, и рекомендации по их суммированию в погрешности для представляемой в отчете мощности и годовой выработки энергии.

Ключевым элементом при проверке характеристик мощности является измерение скорости ветра. Даже если анемометры тщательно откалиброваны в аэродинамической трубе, отклонения в величине и направлении ветра может привести к тому, что разные анемометры будут работать по разному в полевых условиях. Кроме того, режимы потока вблизи гондолы ветроэнергетической установки сложны и изменчивы. Поэтому особое внимание следует обратить на выбор и установку анемометра.

Настоящий стандарт также разработан для тех. кто участвует в проектировании, производстве, монтаже. выдаче разрешений, обслуживании, эксплуатации и настройках ветроэнергетической установки.

Тйрмиыы и определения эпаыймтпй кпмгтруп (ии ейтроэмАргетичйпгих угтамгюл* даны я опотяятгггяим

с ГОСТ Р 51237.

IV

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Возобновляемая энергетика.

Ветроэнергетика

УСТАНОВКИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ Часть 12-2

Измерение показателей мощности ветроэнергетической установки с использованием анемометра, установленного на гондоле

Renewable power engineering. Wind power enginoomg. Wind Urbinas. Part 12-2. Measurement of power performance of electricity producing wind turbine based on nacelle anemometer

Дата введения — 2015—07—01

1 Область применения

Настоящий стандарт описывает метод измерения рабочей мощности одной ветроэнергетической установки (8ЭУ) с горизонтальной осью вращения. Стандарт следует применять е случаях, когда требоватя стандарта ГОСТ Р 54418.12.1 не могут быть выполнены. Метод можно использовать для оценки рабочих характеристик конкретных ветроэнергетических установок в конкретных местах, но в равной степени метод можно использовать и при обобщающих сравнениях между ветроэнергетическими установками различных моделей или при различных настройках ветроэнергетических установок.

На рабочие характеристики мощности. определяемые на основе кривой измеренном мощности и оцепы годового производства электроэнергии (АЕР) с использованием установленных на гондоле анемометров, будет оказывать влияние ротор ветроэнергетической установки. Скорость ветра, измеренная при помощи установленного на гондоле анемометра, должна быть откорректирована в связи с искажением потока. В ГОСТ Р 54418.12.1 анемометр располагается на метеорологической вышке, которая устанавливается на расстоянии от ветроэнергетической установки, в 2-4 раза превышающем диаметр ротора ветроэнергетической установки, против ветра от испытуемой ветроэнергетической установки. Такое расположение позволяет проводить прямые измерения «свободного» ветрового потока с минимальными помехами от ротора испытательной оетроэнорготи<*еской установки. В методике, описываемой о настоящем стандарте, энеыо метр располагается на гондоле испытательной ветроэнергетической установки или в непосредственной близости от нее. В этой точке анемометр измеряет скорость ветра, на значение которой сильное влияние оказывает ротор и гондола испытательной ветроэнергетической установки.

В настоящем стандарте кривая измеренной мощности и оценка годового производства электроэнергии (АЕР) определяется на основе данных измерения скорости ветра анемометром, расположенным на гондоле, и вырабатываемой мощности в течение продолжительного периода времени, достаточного для образования статистически значимой базы данных по диапазону скоростей ветра и в условиях изменения ветра и параметров атмосферы. Для точного построения кривой мощности скорость ветра, измеренная на гондоле, корректируется при помощи передаточной функции для оценки скорости свободного ветрового потока. Процедура измерения и проверки этой переходной функции представлена в настоящем стандарте. Годовое производство энергии рассчитывается путем наложения замеренной кривой мощности на эталонные частоты распределения скорости ветра в предположении 100 %-мой эксплуатации ветроэнергетической установки. 8 стандарте также приводится руководство по определению погрешности измерений, включая оценку источников погрешности и рекомендации по их объединению в погрешности для представляемой в отчете мощности и годовой выработки энергии.

Издание официальное

1

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

2    Нормативные ссылки

8 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие станоарты:

ГОСТ Р 51237—98 Нетрадиционная энергетика. Ветроэнергетика. Термины и определения.

ГОСТ Р 54418.12.1—2011 (МЭК 61400-12-1:2005) Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 12-1. Измерение мощности, вырабатываемой ветроэлектрическими установками.

ГОСТ Р 54418.12.3—2012 возобновляемая энергетика, ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 12.3. Методы испытаний для определения количества электроэнергии, вырабатываемой ветроэлектростамдиями.

ГОСТ Р 54418.21—2011 (МЭК 61400-21:2008) Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 21. Измерение и оценка характеристик, связанных с качеством электрической энергии ветроэлектрических установок, подключенных к электрической сети.

ГОСТ (ЕС 60044-1—2013 Трансформаторы измерительные. Часть 1. Трансформаторы тока

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов е тформэционной системе общего пользования — на официальном сейте Федерального агентства по техническому регулирование и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который олублтоеан по состоянию на 1 псаря текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если эамо!ниi ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется испогьэоватъ действующую версмо этого стандарта с учетом всех внести ■ ых в дачную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версмо этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если посла утверждения настояцего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылса. внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положемю. в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять а части, не затрагивающей эту ссылку.

3    Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    величина неровности: Экстраполированная высота, при которой средняя скорость ветра становится нулевой, если подразумевается, что вертикальный профиль ветра отличается логарифмическим изменением по высоте.

3.2    ВЭУ при постоянном подключении к сети: Состояние ветроэнергетической установки при нормальном функционировании, исключая включение или отключение, но включая любое функционирование при скорости вращения ротора из диапазона рабочих режимов, когда ветроэнергетическая установка в течение короткого периода отключается от сети, например переключение генераторов, ступеней генератора звезды-треугольника и т. п.

3.3    высота ступицы (ветроэнергетической установки): Выоота центра ометаемой площади ротора ветроэнергетической установки над поверхностью земли.

3.4    годовое производство электроэнергии (АЕР): Полный объем произведенной ВЭУ электрической энергии в течение одного года, определенной на основе измеренной выходной мощности и различных базовых плотностей распределения скорости ветра на высоте оси еетроколеса в предположении 100 %-иой готовности ВЭУ.

3.5    годовое производство электроэнергии — измеренное (АЕР — измеренное): Оценка полного производства электроэнергии ветроэнергетической установки в течение одного года путем наложения замеренной кривой мощности из различные эталонные плотности распределения скорости ветра на высоте ступицы е предположении 100 %-ной эксплуатации ВЭУ без экстраполяции на более высокие скорости ветра.

3.6    годовое производство электроэнергии — экстраполированное (АЕР — экстраполированное): Оценка полного производства электроэнергии ветроэнергетической установки е течение одного года путем наложения замеренной кривой мощности на различные эталонные плотности распределения скорости ветра на высоте ступицы в предположении 100 %-ной эксплуатации ВЭУ с экстраполяцией на скорости ветра, приводящие к отключению ветроэнергетической установки.

2

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

3.7    гондола: Рама с приводный механизмом и другими элементами и с генератором ветроэнергетической установки с горизонтальной осью вращения.

3.8    документация: Любая информация относительно испытания, содержащаяся в файлах и/или данных, но необязательно представленная в итоговом отчете.

3.9    искажение потока: Изменение в потоке воздуха, вызываемое препятствиями, топографическими изменениями или другими ветровыми данными, которое в конечном итоге приводит к отклонению замеренной скорости ветра от скорости ветра в свободном потоке и к существенной погрешности.

3.10    интенсивность турбулентности: Отношение среднеквадратичной пульсации скорости ветра к средней скорости ветра, определенной из того же самого набора выборок измерений скорости ветра, которое берется за указанный период времени.

3.11    испытательная площадка: Территория для проведения измерений мощности, включающая место установки ВЭУ и окрестности.

3.12    калибровка местности: Процедура, потенциально снижающая влияние рельефа и препятствий путем корреляции (относительно направления ветра) скорости ветра, замеренной на опорной метеорологической вышке и скорости ветра, измеренной на гондоле ВЭУ.

3.13    коэффициент мощности: Отношение полезной электрической генерируемой мощности ВЭУ к мощности, образующейся в свободном потоке ветра по ометаемой площади ротора.

3.14    коэффициент неровности (RJX,,): Вычисляется как выраженное в процентах количество склонов в определенном месте в пределах сектора направлений, превышающее 10 %.

3.15    кривая измеренной мощности: Табличные и графические представления замеренной, исправленной и нормализованной полезной выработанной мощности ветроэнергетической установки в функции измеренной скорости ветра, при соответствии строго определенной методике измерений.

3.16    кривая мощности, замеренная на гондоле {NPC): Замеренные показатели мощности ветроэнергетической установки, выраженные как полезная активная электрическая выходная мощность в виде функции скорости свободного ветрового потока.

Примечание — Для NPC скорость свободного ветрового потока напрямую не измеряется, а измеряется гмшь скорость ветра на гондоле, и затем накладывается передаточная функция скорости ветра на гондоле для достижения скорости свободного ветрового потока.

3.17    метод бин: Способ уменьшения числа измеренных данных на основе группировки измеренных значений некоторого параметра в интервалах скоростей ветра (бинах).

Примечание — Для каждого бина рассчитывается среднее значение, записывается «мело наборов да■ 1ых и их сумма, и рассчлъвается среднее значение параметра внутри каждого бина.

3 18 м*6пр денных: Спйпхупмпгткданных полученных яыбпгжпй ятянямия ыАлрАрыяылт периоде

3.19    номинальная мощность: Величина мощности, указываемая производителем при заданных рабочих условиях для устройства, прибора или оборудования.

3.20    омвтаемая площадь: Площадь проекции поверхности, которую описывает еетроколесо за один полный оборот, на плоскость, перпендикулярную к направлению скорости ветра. Для качающихся ветро-колес предполагается, что еетроколесо остается перпендикулярным низкооборотному валу. Для ВЭУ с вертикальной осью площадь вращения еетроколеса проецируется на вертикальную плоскость.

3.21    отчет: Любая информация относительно испытания, содержащаяся в итоговом документе.

3.22    передаточная функция скорости ветра, замеренной на гондоле {NTF)\ Функция, выражающая скорость свободного ветрового потока в виде функции скорости ветра, замеренной на гондоле.

Примечание — Предполагается, что функция корректирует влияние ротора ислытатегъной ВЭУ и искажение потока вокруг гондолы.

3.23    период измерений: Интервал времени, в течение которого для проверки величины вырабатываемой мощности собрана статистически достоверная база совокупных данных

3.24    погрешность измерения: Параметр результата измерения, который характеризует рассеивание значений и которое достоверно может быть приписано измеряемой величине.

3.25    показатель мощности: Мера способности ветроэнергетической установки вырабатывать электрическую мощность.

3.26    полезная активная электрическая мощность: Мера электрической мощности, генерируемой ветроэнергетической установкой, которая поступает в электрическую силовую сеть.

3.27    препятствия: Предметы, которые блокируют ветер и создают искажение течения, например здания или деревья.

з

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

3.28    работоспособность ветроэнергетической установки: Отношение общего количества часов в определенном интервале времени, в течение которых ВЭУ может вырабатывать электроэнергию (включая количество часов, в течение которых ветроэнергетическая установка не функционирует по причине твхоб-служивамю или неисправности), к общему количеству часов временного интервала, выраженное в про* центах.

3.29    сдвиг ветра: Изменение скорости ветра в плоскости, перпендикулярной направлению ветра.

3.30    сектор измерений: Совокупность направлений ветра, по которым собираются данные для построения графика выходной мощности.

3.31    скорость ветра, замеренная на гондоле: Горизонтальная скорость ветра, замеренная на вершине или перед гондолой ВЭУ.

3.32    скорость свободного ветрового потока: Горизонтальная скорость ветра, замеренная против потока, идущего от ротора генератора ВЭУ. то есть на которую не влияет аэродинамика ротора.

3.33    сложная местность: Окружающая местность, которая имеет существенные изменения рельефа и препятствия на поверхности земли, которые могут вызывать искажение воздушного потока.

3.34    стандартная погрешность: Погрешность результата измерения, выражешая как среднее квадратичное отклонение.

3.35    точность: Близость совладения результатов измерения и истинного значения измеряемой величины.

3.36    угол наклона лопасти: Угол между линией хорды в определенной радиальной точке лопасти (обычно 100 % от радиуса лопасти) и плоскостью вращения ротора.

3.37    экстраполированная кривая мощности: Кривая вырабатываемой мощности, достроенная в интервале скоростей ветра от наибольшей скорости ветра до скорости ветра отключения.

4 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения:

А — площадь, ометаемая ветроколесоы ветроэнергетической установки, м2;

АЕР—годовое производство электроэнергии. Вт час:

АЕРт — замеренное годовое производство электроэнергии на ВЭУ т, Вт час:

AEPt — сумма годового производства электроэнергии. Вт час: в — барометрическое давление. Па:

810<м< — измеренное давление воздуха, осредненнов за 10 минут. Па:

С р — коэффициент мощности:

С pj - коэффициент мощности в бине 4

с—коэффициент чувствительности по параметру (частная производная). св , — коэффициент чувствительности давления воздуха в бине /, Вт/Па: cdJ— коэффициент чувствительности системы сбора данных в бине /: с ^ — коэффициент чувствительности компоненты к в бине /; с м — коэффициент чувствительности компоненты / в бине у;

cmi— коэффициент чувствительности поправки на плотность воздуха в бине/. (Вт-м^укг;

, — коэффициент чувствительности компоненты к в бине / на ВЭУ т. Вт/К:

Ст ,—коэффициент чувствительности температуры воздуха в бине /, Вт/К:

Су,—коэффициент чувствительности скорости ветра в бине/. Вт с/м;

D—диаметр еетроколеса. м:

0, — эквивалентный диаметр еетроколеса. м.

0„ — диаметр еетроколеса соседней и работающей ветроэнергетической установки, м:

0,— диаметр ротора лопасти, м:

Etevaton — высота над уровнем моря, м;

F(V) — интегральная функция распределения вероятности Релея для скорости ветра, м:

Н—высота ступицы ветроэнергетической установки, м:

Н — высота препятствия минус смещения нуля, м;

К — число Кармана.

NT — количество ВЭУ:

кр—поправка на влажность к плотности:

Le — расстояние между ВЭУ или метеорологической вышкой и препятствием, м:

4

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Ln — расстояние между ВЭУ или метеорологической вышкой и соседней и работающей ветроэнергетической установкой, м;

Lh—действительная высота препятствия, м:

Lw—расстояние между ВЭУ или метеорологической вышкой и соседней и работающей ВЭУ. являющейся препятствием;

М — число компонент погрешности в каждом бине:

МА — число компонент погрешности категории А:

МВ—число компонент погрешности категории В;

N — число бииов;

Nh — количество часов в одном году, приблизительно равное 8760;

N,—количество 10-минутных наборов данных в бине гскорости ветра:

N, — количество 10-минутных наборов данных в бине у направления ветра;

Nm — число бинов на ветроэнергетической установке т.

Nn — число бинов на ветроэнергетической установке п:

N—количество выборок внутри выборочного интервала.

Лгде—количество испытательных ветроэнергетических установок;

N — показатель степени профиля скорости (л = 0.14);

NPC — кривая мощности, замеренной на гондоле;

NTF — передаточная функция скорости ветра, замеренной на гондоле;

Р, — нормализованная и о средней мая генерируемая мощность в бине /, Вт;

Р0 — пористость препятствия (0 — сплошное. 1 — нет препятствия);

Рп—нормализованная выходная мощность. Вт;

Р,щ — нормализованная выходная мощность набора данных у в бине /. Вт:

Р10,„ — измеренная мощность, осредиенная за 10 минут. Вт;

Р» — давление пара. Па;

R — расстояние до центра мачты, м;

Rq — газовая постоянная, равная 287.05. Дж/(кг К):

Р„ — газовая постоянная водяного пара, равная 461.5. Дж/(кгК);

Р/Х19 — выраженное в процентах количество склонов в определенном месте в пределах сектора направлений, превышающее 10%;

5»с. — стандартное отклонение отношений скоростей ветра в бине /: s—компонента погрешности категории А. Вт;

sA—стандартная погрешность категории А временных рядов скорости ветра в трубе. Вт:

Заерл — погрешность годового производства энергии из компоненты к категории А. В г.

s*,, — стандартная погрешность категории А компоненты к в Рине /. Вт;

з, — суммарные погрешности категории А в бине /. Вт;

зр, — стандартная погрешность категории А мощности в бине /. Вт:

sm i — стандартная погрешность категории А климатических вариаций в бине

Зц.| — стандартная погрешность категории А коэффициентов скорости ветра е бине у, Вт:

£*лер—стандартная погрешность среднего годового производства энергии в выборке. Вт час; slope, — наклон между соседними точками возвышения.

Т — абсолютная температура. К;

TI—интенсивность турбулентности:

Т\ал*— измеренная абсолютная температура воздуха, осрвднеиная за 10 минут. К;

Г — время, с;

и — продольная составляющая скорости ветра, м/с;

U — компонента погрешности категории В:

Одер — суммарная стандартная погрешность в оцениваемом годовом производстве энергии. Вт час; (Taep avo — погрешность в среднем годовом производстве энергии. Па;

Цдерд—погрешность в годовом производстве энергии из компоненты к категории В. Вт час; uAtPmk — погрешность в годовом производстве энергии из компоненты к категории В на ветроэнергетической установке т, Вт час;

Uasprato — коэффициент погрешности в годовом производстве энергии. Вт час. и ^    — погрешность, связанная с классом анемометра. Вт:

ив, — стандартная погрешность категории В для давления воздуха в бине /. Вт: иС'| — суммарная стандартная погрешность для мощности в бине /, Вт.

5

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

uFS — компонента погрешности скорости свободного ветрового потока. Вт;

и, — суммарные погрешности категории В в бине г,

ик > — стандартная погрешность категории В компоненты к в биме Вт;

om k_,—стандартная погрешность категории В компоненты к в бине i на ветроэнергетической установке т. Вткг/м3;

ии—стандартная погрешность компоненты / в бине/. Вт;

umj— стандартная погрешность категории В поправки к плотности воздуха в бине /, м/с; ин — компонента погрешности для скорости ветра на гондоле:

иНТП|,—приближенная оценка величины изменений исходя из передаточной функции скорости ветра. замеренной на гондоле в разное время года, используя то же оборудование. Вт м/с;

r»mA£p — общая погрешность в годовой выработке энергии ветроэлектростанции. Вт час; иР, — стандартная погрешность категории В мощности в бине К Вт;

Utcj.,— компонента погрешности калибровки площадки в бине / скорости ветра и в бине; направления ветра. Вт:

(/у,— стандартная погрешность категории В скорости ветра в бине /, Вт;

Uwo — погрешность е направлении ветра, м/с;

Uwo sensor — погрешность в направлении ветра, замеренном на гондоле. *; oYAW — погрешность в направлении ветра, компонента угла рысхания. *: иТЛ— стандартная погрешность категории В температуры воздуха в бине /. К; иа ц — суммарная стандартная погрешность калибровки площадки в бине / скорости ветра и в бине j направления ветра, м/с:

иея,—суммарная погрешность для мощности в бине / на ветроэнергетической установке т, Вт;

V — скорость ветра, м/с;

—    средняя годовая скорость ветра на высоте ступицы, м/с;

У(гм — скорость ветра, замеренная на гондоле, с поправкой на передаточную функцию ветра, м/с; V,— нормализованная и осреднениая схорость ветра в бине /. м/с;

Vn — нормализованная скорость ветра, м/с:

—    нормализованная скорость ветра набора данных j в бине /, м/с:

Vm4U — среднее значение скорости ветра на метеорологической вышке в бине i скорости ветра, определенной при помощи анемометра, установленного на гондоле, м/с;

Vn*c«aa — значение, полученное при помощи анемометра, установленного на гондоле для определения скорости свободного ветрового потока:

V.— П — измеренная скорость ветра, осредкенная за 10 минут, м/с;

VP — скорость ветра, полученная исходя из выходной мощности, м/с:

X — расстояние по потоку от препятствия до метеорологической вышки, м:

Z — высота над поверхностью, м;

Zg — высота неровности, м;

А — возмущенный сектор. *:

а,—отношение скорости ветра в бине направлений ветра j (положение ветроэнергетической установки к положению метеорологической вышки):

MJt — влияние препятствия на разность скоростей ветра, м/с;

Р—коэффициент корреляции;

р*,— коэффициент корреляции между компонентой погрешности к в бине / и компонентой погрешности / в бине/;

Ркм п — коэффициент корреляции между ветроэнергетической установки m и ветроэнергетической установкой п для ком поненты /г.

Pk.«jjj.n — коэффициент корреляции между компонентой погрешности к в бине » на ветроэнергетической установке m и компонентой погрешности / в бине j на ветроэнергетической установке л:

Р0 — эталонная плотность воздуха, кг/м3;

Р_____— плотность воздуха, осреднениая за 10 минут, кг/м3;

РиКжж — коэффициент корреляции для давления:

Р^. - г — коэффициент корреляции для метода;

Рий-м/1—коэффициент корреляции для электрической мощности:

—статистический коэффициент корреляции; коэффициент корреляции для температуры;

Puvu«ii — коэффициент корреляции для скорости ветра.

6

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Стр, — среднее квадратическое отклонение нормализованных данных по мощности в бине /. Вт:

Оюш—среднее квадратическое отклонение параметра, осредненное за 10 минут:

aJejGm — средние квадратическое отклонения продольной, поперечной и вертикальной скоростей ветра, м/с:

Ф—относительная влажность (диапазон от 0 до 1);

£2 — угловая скорость, с ’.

5 Описание метода испытаний

Настоящий метод измерения вырабатываемой энергии при помощи анемометра, установленного на гондоле, аналогичен методу, приведенному в стандарте ГОСТ Р 54418.12.1. где данные получают для построения кривой мощности ветроэнергетические установки, то есть мощности в виде функции скорости свободного ветрового потока. В обоих методах скорость свободного ветрового потока является горизонтальной составляющей свободного ветрового потока, который бы наблюдался на месте центра ротора ветроэнергетической установки до ее установки.

В методе по ГОСТ Р 54418.12.1 анемометр располагается на метеорологической вышке на расстоянии от ветроэнергетической установки, в 2—4 раза превышающем диаметр ротора ветроэнергетической установки.

Для ровной местности данное положение обеспечивает получение хороших результатов измерения скорости ветра, которые наблюдались бы в данном месте нахождения ветроэнергетической установки до ее установки, в сложной местности на калибровку площадки накладывается поправка на искажение скорости ветра между метеорологической вышкой и точкой в центре ротора ветроэнергетической установки. В данном методе ветер измеряется при помощи анемометра, установленного перед или на гондоле ветроэнергетической установки. Место его расположения находится близко к центру ротора ветроэнергетической установки, таким образом окружающая территория и препятствия в меньшей степени приводят к искажению ветра между желаемой и действительной точками измерений. Однако ротор ветроэнергетической установки и гондола значительно изменяют параметры ветра. Следовательно, необходимо выразить данное искажение количественно и учесть его при испытании. В данном методе это искажение описывается в виде передаточной функции скорости ветра, замеренной на гондоле (NTF). которая получается экспериментальным путем (см. приложение Г), с установлением критерия по определению достоверности передаточной функции для конкретной ВЭУ. После получения передаточной функции метод с использованием анемометра, установленного на гондоле, для установления кривой мощности, то есть кривой мощности, замеренной на гондоле (NPC). подобен методу, изложенному е ГОСТ Р 54418.12.1. В этом стандарте данная часть метода называется «Проверка рабочих характеристик». Данные, подобные получаемым по ГОСТ Р 54418.12.1. собираются по скорости ветра (скорости ветра на гондоле, вместо скорости ветра на метеорологической вышке), направлению ветра (при помощи угла рыскания ВЭУ и флюгера, установленного на гондоле), электрической мощности, температуре воздуха, давлению воздуха и другим параметрам. Передаточная функция накладывается на замеренную скорость ветра аналогичным слоообом. применяемым для поправок калибровки площадки. Достоверные данные отбираются и объединяются в бины. кривая мощности, замеренной на гондоле, отображается в табличном и графическом виде. Годовое производство энергии и погрешности измерений определяются и фиксируются в отчете. При использовании метода, представленного в настоящем стандарте, необходимо обратить внимание на следующие моменты. Отображение получеююй кривой мощности не идентично отображению согласно ГОСТ Р 54418.12.1. т. к. передаточная функция может быть установлена и применима при работе ВЭУ при передаче электроэнергии в сеть. Кроме того, данный метод основывается на допущении, что рельеф не влияет на работу ВЭУ. то есть влияние рельефа фиксируется при калибровке площадки, влияние ротора фиксируется в передаточной функции. Допущение, что все влияния рельефа фиксируются при калибровке площадки, также лежит в основе стандарта ГОСТ Р 54418.12.1. По этой причине принимаются во внимание дополнительные компоненты погрешности вследствие влияния рельефа. В итоге, данный метод базируется на допущении, что передаточная функция и результирующая кривая мощности не являются зависимыми от времени года, что не совсем соответствует действительности. Поэтому оценка погрешности отражает сезонную зависимость. Пользователь данного стандарта должен быть осведомлен в данных вопросах при применении настоящего стандарта на практике. Необходимо отметить, что калибровка площадки не относится к измерению кривой мощности, замеренной на гондоле. Однако калибровка площадки может потребоваться для определения передаточной функции скорости ветра, замеренной на гондоле. Метод полной проверки кривой мощности, замеренной на гондоле, в графическом виде представлен на рисунке 1.

7

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Рисунок 1 — Обзор процедуры

8

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

6 Подготовка к проверке рабочих характеристик

Условия комсретных испытаний, относящихся к измерениям характеристик мощности ВЭУ необходимо строго определять и записывать в отчет по испытаниям, согласно 10.5.

6.1    Генераторная система ВЭУ

В соответствии с разделом 10. ВЭУ должна быть оценена, описана и зафиксирована в отчете, чтобы однозначно идентифицировать конфетную конфигурацию испытуемой ВЭУ.

Конфигурация ВЭУ имеет значительное влияние на кривую мощности ВЭУ. полученную на основе скорости ветра, замеренной на гондоле. В частности, искажения потока из-за ротора и гондолы будет причиной того, что скорость ветра, замеретая на гондоле ветроэнергетической установки, будет отличаться от скорости ветра, замеренной на вышке в соответствии с ГОСТ 54418.12.3.

Конфигурация ВЭУ должна быть оценена на предмет источников влияния на передаточную функцию скорости ветра, замеренной на гондоле, для того чтобы:

•    определить достоверность ранее полученной передаточной фумсции скорости ветра, замеренной на гондоле (см. приложение В);

. разработать соответствующую передаточную функцию скорости ветра, замеренной на гондоле:

- оценить погрешность вследствие искажения ветрового потока.

Как минимум следует рассмотреть следующие факторы:

•    аппаратуру ВЭУ;

•    расположение анемометра и флюгера:

•    тип анемометра и флюгера:

•    калибровку анемометра и флюгера:

•    крепление анемометра и флюгера.

•    метод сбора данных и периоды осреднения:

•    турбинную систему:

•    тип лопасти и площадь, ометаемая ротором:

•    аэродинамические приспособления на лопастях (вихрегенераторы и т.п.).

•    смещение лопасти на нулевой тангаж:

•    рабочий режим;

•    форму гондолы;

•    размещение авиационных маяков;

•    контрольные параметры;

•    стратегию управления.

Конфигурацию ВЭУ необходимо задокументировать, согласно разделу 10.

6.2    Испытательная площадка

Условия на испытательной площадке могут значительно увеличить погрешность в измерениях выработки энергии. Хотя близость расположения анемометра, установленного на гондоле, к желаемой точке измерений (центр ротора) снижает искажение, которое существует между анемометром, установленным на метеорологической вышке, и анемометром на гондоле ветроэнергетической установки, топография и препятствия все равно могут оказывать влияние на результаты испытания.

Необходимо провести оценку испытательной площадки на источники искажения течения ветра для того, чтобы;

•    определить подходящий сектор измерений, учитывая местонахождение препятствий и классификацию рельефа;

•    рассчитать погрешность для кривой мощности, обусловленную искажением течения ветра.

Необходимо учитывать следующие факторы.

•    топографические колебания и опорную длину неровности;

•    другие ВЭУ.

•    турбулентность в виде функции скорости ветра и направления ветра:

•    препятствия (здания, деревья и др.).

Другие 8ЭУ и значительные препятствия, находящиеся с той стороны, откуда дует ветер к испытуемой ВЭУ. образуют спутный след, который влияет как на выработку энергии, так и на измерения анемометром. установленным на гондоле. В настоящее время не существуют методики для минимизации данного

9

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

воздействия при измерениях. Вследствие чего спутных потоков следует избегать. Топографические колебания могут изменить вертикальный угол вектора ветра на ВЭУ. В зависимости от расположения анемометра на гондоле, передаточная функция скорости ветра, замеренной на гондоле, может меняться в зависимости от изменений в вертикальном угле ветра. Поэтому необходимо оценить зависимость локальной скорости ветра, замеряемой при помощи анемометра, установленного на гондоле, от вертикального угла ветра. На основе данной зависимости и топологии испытательной площадки можно будет исключить определенные направления ветра.

Некоторые условия на испытательной площадке могут неблагоприятно повлиять на результаты испытаний и должны быть учтены при помощи дальнейших исключений допустимых направлений ветра, если они четко отражены в отчете по испытаниям. Направления ветра, которые не исключаются по вышеуказанным причинам, составляют сектор измерений, даже если сектор не является непрерывным.

Так как местный рельеф может повлиять на передаточную функцию схорости ветра, замеренной на гондоле, и кривую мощности, полученную при измерении скорости ветра на гондоле, в данном разделе предлагается классификация рельефа для проведения оценки компонент погрешности для различных типов рельефа.

Одна компонента погрешности в передаточной функции схорости ветра, замеренной на гондоле, относится к сложности рельефа. Для оценки рельефной компоненты погрешности в передаточной функции схорости ветра, замеренной на гондоле, коэффициент неровности, составляющий 30R/Xi0, должен быть вычислен для каждого сектора направлений в 10е вокруг испытуемой ВЭУ. Коэффициент неровности вычисляется по следующему методу:

-    топографическая карта оцифровывается на радиус, равный 20 диаметрам ротора, от испытуемой ветроэнергетической установки:

•    в данном секторе направлений шириной 10* точки возвышения определяются через каждые 30 метров вдоль линии, проходящей через центр сектора направлений:

•    наклон между смежными точками возвышения рассчитывается следующим образом:

(возвышение, — возвышение,.,)

наклон, ®-gg-.    (1)

где возвышение и возвышение ^ — высоты над уровнем моря, выраженные в метрах, для смежных точек возвышения: вычисляются для всех точек возвышения в радиусе до 20 диаметров ротора:

-    коэффициент неровности вычисляется как выраженное в процентах количество склонов в определенном месте в пределах сектора направлений, превышающее 10 % (называется R/Xi0).

ХрьСыноьиСризо1Н1ниемипжмир<кдли«1фивыьснин<1чь. t. к. у шло будиi tsepuHiMO юлыюцциа юч-ка. относящаяся к сложному рельефу по вышеуказанной процедуре, и поэтому может быть неправильно отнесено к классу 2. Хребетное образование рассматривается как шаг возвышенности местности более 0.08(H+D). где Н—высота ступицы, a D — диаметр ротора. Класс рельефа для местности с хребетными образованиями должен быть по крайней мере на класс выше, чем в вышеуказанной процедуре, и возможно на 2 класса выше, е зависимости от крутизны и размеров хребта.

Таблица 1— Классификация рельефа

ГНХ10 <%)

Класс илмфа

Соответствует ГОСТ Р 54418.12.1

1

(использовать L = 2.50)

0 £ R/Xjo < 8. но не класс 1

2

8 £ Я/Х10 < 16

3

1б£ЛСХ,с<24

4

24 < RtX'Q

5

Сектор измерений должен быть определен согласно приложению Б. Испытательная площадка и сектор измерений должны быть задокументированы в соответствии с разделом 10.

ю

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

6.3    Передаточная функция скорости ветра, замеренной на гондоле (NTF)

Для данного метода по определению выработки энергии ВЭУ требуется передаточная функция скорости ветра, замеренной на гондоле. Данная передаточная функция предсказывает, какой будет скорость свободного ветрового потока в центре ротора ВЭУ. при помощи скорости ветра, замеренной анемометром, установленным на гондоле. Как правило, данная передаточная функция действительна только для определенных конфигураций ВЭУ. углов наклона, вертикального ветрового потока и направлений горизонтального ветрового потока относительно гондолы. Определенные конфигурации ВЭУ. характеристики площадки и условия испытания должны быть рассмотрены для определения того, является ли ранее полученная передаточная функция действительной для проводимой проверки выработки энергии, согласно приложению В. Если передаточная функции отсутствует или не доказано, что ранее полученная передаточная функция является действительной для конкретных условий испытания, тогда передаточная функция скорости ветра, замеренной на гондоле, должна быть получена в соответствии с процедурой приложения Г.

Передаточную функцию можно использовать для более сложного рельефа, чем тот. который наблюдался при измерении передаточной функции, если передаточная функция скорости ветра, замеренной на гондоле, вычислялась для класса 1. ее можно использовать для классов от 1 до 5. Применение передаточной функции для менее сложного рельефа не рекомендуется, и поэтому разница может быть только в один класс. Таким образом, передаточная функция для класса 3 может быть использована для классов от 2 до 5. но не для класса 1.

Погрешность данной передаточной функции скорости ветра, замеренной на гондоле, необходимо оценить согласно приложению Д.

6.4    План испытания

План испытания должен быть разработан до начала испытания, в соответствии с разделом 10. Необходимо также изучить руководство, приведенное в приложении Л относительно организации испытания, безопасности и обмена информацией.

7 Испытательное оборудование

7.1    Электроэнергия

Полезную электрическую мощность ВЭУ необходимо измерять, используя прибор для измерения мощности (например, датчик мощности) и базируясь на измерениях тока и напряжения на каждой «фазе.

Датчики тока и датчики напряжения должны иметь класс 0.5 и выше.

Прибор измерения мощности, если это датчик мощности, должен иметь класс 0.5 и выше. Если прибор для измерения мощности не является датчиком мощности, то точность должна быть эквивалента датчикам мощности класса 0.5.

Рабочий диапазон прибора для измерения мощности должен быть настроен на измерение всех положительных и отрицательных мгновенных максимумов мощности, вырабатываемых ВЭУ. Для руководства можно принять, что полномасштабный диапазон прибора для измерения мощности должен быть настроен от минус 50 % до 200 % от номинальной мощности ВЭУ. Все данные во время испытаний необходимо периодически пересматривать, чтобы не допустить превышения пределов диапазона прибора для измерения мощности. Датчики мощности должны быть откалиброваны. Кроме того, должна быть возможность проведения проверки на месте. Прибор для измерения мощности необходимо устанавливать между ВЭУ и подключением к электрической сети, чтобы гарантировать измерения только полезной активной электрической мощности (то есть уменьшенной на величину внутреннего потребления). Необходимо указывать место проверки мощности: или непосредственно с ВЭУ. или на входе в сеть.

7.2    Скорость ветра

7.2.1 Скорость ветра, замеренная на гондоле

Скорость ветра, замеренная на гондоле, должна измеряться при помощи анемометра, установленного на гондоле, удовлетворяющего требованиям приложения И. Измеряемая скорость ветра определяется как средняя величина горизонтальной составляющей вектора скорости мгновенного ветра, включая только продольные и поперечные составляющие турбулентности, без вертикальной составляющей. Все замеряемые скорости ветра и все погрешности, связанные с рабочими характеристиками, необходимо соотмо

11

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

сить с таким определением скорости ветра. Анемометр должен быть того же класса и установлен таким же образом, что и анемометр, используемый для измерения передаточной функц»ш скорости ветра, замеренной на гондоле, как описано в приложении Г.

Сигналы должны быть подробно отражены в отчете, в соответствии с разделом 10.

Перед проведением измерений анемометр должен быть откалиброван в соответствии с процедурой по ГОСТ Р 54418.12.1 и приложению Г. Конструкция крепления, используемая при калибровке анемометра. предназначенного для измерения скорости ветра, должна быть такая же. как и конструкция крепления для измерения передато<*юй функции скорости ветра, замеренной на гондоле. Калибровка действите/ъка в течение 1 года работы в полевых условиях. Анемометр необходимо калибровать либо после предыдущего измерения, либо необходимо использовать два расположенных рядом анемометра для гарантии точной работы анемометров. Если калибровка проводится на месте, должна использоваться калибровка по ГОСТ Р 54418.12.1.

Рекомендуется устанавливать анемометр в соответствии с приложением А. Погрешность в измерении скорости ветра возникает из-за следующих основных факторов (см. таблицу Д.2):

•    калибровка инструмента;

•    рабочие характеристики анемометра.

•    искажение потока, вызываемое установкой инструмента и гондолой;

•    влияние рельефа;

•    влияние ротора ветроэнергетической установки на анемометр.

Погрешность в калибровке определяют по процедуре, описанной в ГОСТ Р 54418.12.1. Погрешность, обусловленную рабочими характеристиками, необходимо определять согласно ГОСТ Р 54418.12.1 по классификации анемометров. Погрешность из-за установочных эффектов определяют по приложению Д. Погрешности из-за влияний рельефа и ротора определяют по приложению Д.

7.3 Направление ветра

7.3.1    Измерение направления ветра

На измерение направления ветра на гондоле ВЭУ оказывает влияние угол рыскания ВЭУ. Флюгер подает сигнал зависящий от угла рыскания ВЭУ. Важно помнить, что на направление мгновенного ветра также влияет спутная струя от ротора ВЭУ. Поэтому сигналы направления ветра должны объединять мгновенный сигнал об угле рыскания гондолы и мгновенный сигнал флюгера. Такое сложение нельзя проводить после усреднения исходных данных.

7.3.2    Угол рыскания гондолы

Необходимо измерить угол рыскания гондолы ВЭУ. Для этой цели можно использовать сигнал с пульта управления ВЭУ. Сигнал об угле рыскания гондолы должен быть проверен на месте для определения правильного функционирования и установления зависимости с истинным направлением на север. Рекомендуется проездить данную проверку путем сравнения замеренного угла рыскания с известным поведением многочисленных опорных точек, но и другие методы допустимы.

Рекомендуется проводить проверку для гарантии того, что настройка сигнала об угле рыскания гондолы не изменилась во время измерения кривой мощности.

7.3.3    Направление ветра на гондоле

Необходимо замерить направление ветра на гондоле. Для этой цели можно использовать сигнал с пульта управления ВЭУ. Инструмент для измерения необходимо устанавливать на конструкции крепления гондолы, как описано в приложении А. Сигнал о направлении ветра на гондоле должен быть проверен на месте для определения правильного функционирования и установления зависимости с истинным севером (относительно угла рыскания гондолы).

Кроме установления передаточной функции скорости ветра, замеренной на гондоле, для определения влияния ротора на скорость ветра, также возможно установить передаточную функцию скорости ветра, замеренной на гондоле, для определения влияния ротора на направление ветра, как описано в приложении Г. Погрешность из-за искажения потока вокруг гондолы может быть снижена путем наложения передаточной функции направления ветра, полученной при помощи данных с испытания передаточной функции скорости ветра на гондоле. Если передаточная функция для направления ветра на гондоле создана, необходимо также оценить калибровку площадки для направления ветра, используя ту же методику, что и для калибровки площадки для скорости.

Сигналы должны быть подробно отражены в отчете, как описано в разделе 10.

12

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

7.4 Плотность воздуха

Плотность воздуха необходимо определять по измерениям температуры воздуха и давления воздуха с помощью формулы (3) (см. раздел 9).

При высоких температурах рекомендуется также измерять относительную влажность воздуха и вводить поправки. Поправку на плотность из-за влажности воздуха необходимо вносить, используя формулу (2):

где В —барометрическое давление. Па;

Г — абсолютная температура. К;

<р —относительная влажность (диапазон от0до1):

/?0 — газовая постоянная сухого воздуха, равная 287.05 Дж/кг К;

Rw — газовая постоянная водяного пара, равная 461.5 Дж/кг-К;

Рт—давление пара. Па: Pw - 0.0000205ес &6S1W*T. где давление пара зависит от средней температуры воздуха.

При измерениях температуры воздуха, давления и влажности должны измеряться условия окружающего воздуха (то есть условия не внутри гондолы). Если датчик атмосферного давления установлен на ВЭУ. его следует разместить таким образом, чтобы на измерения не оказывали влияние лопасти или другое оборудование ВЭУ. например система вентиляции. Датчик температуры (и датчик влажности, вели он используется) необходимо устанавливать в пределах 10 м от высоты ступицы, либо на самой ВЭУ. либо на локальной метеорологической вышке в пределах четырех диаметров ротора от ветроэнергетической установки. Датчик температуры должен измерять температуру наружного воздуха без влияния оборудования ВЭУ. например вентиляционной и отопительной систем.

Давление воздуха необходимо измерять в пределах пяти километров от ВЭУ и данное измерение должно совпадать по времени с измерениям* кривой мощности NPC с точностью до 10 минут. Если датчик атмосферного давления установлен не близко к высоте центра ротора над уровнем моря, то измерения атмосферного давления необходимо корректировать на высоту центра ротора над уровнем моря. Суммарная погрешность температурного сигнала должна быть менее 3 вС. Суммарная погрешность сигнала атмосферного давления должна быть менее 10 гЛа.

7.5    Скорость вращения ротора

Скорость вращения ротора ВЭУ следует измерять или проверять, не изменились ли не протяжении испытания соответствующие настройки параметров ВЭУ. Данное измерение будет гарантировать адекватность применения передаточной функции скорости ветра, замеренной на гондоле.

7.6    Угол наклона

Угол наклона лопасти ВЭУ необходимо измерять или проверять, не изменились пи на протяжении испытания соответствующие настройки параметров ВЭУ.

Данное измерение будет гарантировать адекватность применения передаточной функции скорости ветра, замеренной на гондоле.

7.7    Состояние генератора ВЭУ

Необходимо идентифицировать, проверять и управлять си талами о состоянии, чтобы обеспечить применена критерия браковки согласно 8.6. Обычно достаточно получать сигналы о состоянии подсоединения генератора ксети. Достаточно получать такие параметры из памяти системы управления ВЭУ. если на ВЭУ имеется система управления. Рекомендуется получать сигналы о состоянии «работоспособности» для установления рабочего состояния ВЭУ (работоспособная или неработоспособная). Необходимо документировать определение каждого сигнала о состоянии.

Рекомендуется следить за работой ВЭУ в сети и в автономном режиме, согласно таблице 2.

7.8    Система сбора данных

Для сбора результатов измерений и хранения предварительно обработанных данных необходимо использовать систему сбора данных со скоростью выборки не менее 1 Гц на канал.

(2)

13

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Система контроля и сбора данных ВЭУ может быть использована для сбора данных, если она соответствует требованиям и распознает сигналы и обеспечивает обработку сигналов.

Калибровку и точность цепочки в системе сбора данных (передача, согласование сигналов и запись данных) необходимо проверять путем подачи известных сигналов на входы датчика и сравнения этих входов с записанными отсчетами. Это должно быть сделано при помощи оборудования, калибруемого согласно нормативной документации. Для руководства можно принять, что погрешность системы сбора данных должна быть пренебрежимо малой по сравнению с погрешностями датчиков.

Любое влияние или работа, проведенная системой сбора данных, должны быть зафиксированы в отчете. Необходимо провести следующие проверки:

•    любое осреднение или фильтрация данных, осуществляемые системой сбора данных, должны быть зафиксированы в отчете таким образом, чтобы можно было установить их влияние на данные и погрешность данных:

•    любые внутренние калибровки, применяемые смещения или поправки, накладываемые на данные, должны быть зафиксированы в отчете таким образом, чтобы определить, какие калибровки, применяемые смещения или поправки, накладываемые на данные, могут быть не учтены в процессе обработки данных;

- погрешность всей цепочки сигналов должна быть вычислена для каждого сигнала:

•    должна быть проверена правильность обработки осредненных значений скачкообразных северных направлений.

Если положения данного подраздела не могут быть выполнены из-за использования системы контроля и сбора данных ВЭУ. то необходимо установить и использовать отдельную, независимую систему сбора и обработки данных.

8 Методика измерений

8.1    Общие положения

Цель методмси измерений — сбор данных, которые удовлетворяют набору четко определенных критериев для гарантии того, что данные собраны в достаточном количестве и качестве для определения рабочих характеристик мощности ВЭУ. Методику измерений необходимо задокументировать, в соответствии с разделом 10. так, чтобы каждый этап методики и режим испытаний можно было бы пересмотреть и при необходимости повторить.

Точность измерений необходимо выражать через погрешности измерении, согласно приложению Д. В период измерений данные необходимо пеоиодичесхи проверять, чтобы обеспечить высокое качество и повторяемость результатов испытаний. В журналах испытании необходимо записывать все важные события в течение проверок характеристик мощности.

8.2    Работа ВЭУ

8 период измерений ВЭУ должна нормально работать, в соответствии с руководством по эксплуатации ВЭУ (или эквивалентным документом), конфигурацию машины изменять нельзя. Рабочее состояние ВЭУ необходимо записывать по сигналам состояния, согласно разделу 7, в отчете необходимо указать, что оно не менялось на протяжении испытания. В течение всего периода измерений необходимо проводить обслуживание ВЭУ. такие работы должны быть зафиксированы в журнале испытаний. Любые специфические действия по обслуживанию, например, частая промывка лопастей, которая обеспечивает хорошие рабочие характеристики во время испытаний, необходимо обязательно фиксировать. Такие специфические действия по обслуживанию не должны проводиться по умолчанию.

8.3    Синхронизация системы (систем) сбора данных

Если во время одного испытания сигналы замеряются несколькими системами сбора данных, то на протяжении измерительного периода должна быть обеспечена синхронизация всех систем. Максимальное расхождение в синхронизации между двумя системами сбора данных должно составлять менее 1 % от периода осреднения. Любое нарушение дамюго требования по синхромизацт должно быть задокументировано. Измерение давления исключается из данного критерия.

Рекомендуется избегать проблем с синхронизацией путем использования для измерения только одной измерительной системы. Рекомендуется перейти на универсальное глобальное время (UTC) или опор-

14

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

нов время на основе универсального глобального времени. Поправка времени, накладываемая на каждый комплект данных, должна быть зафиксирована в журнале испытаний. Выбранное опорное время должно быть задокументировано.

8.4    Сбор данных

Данные необходимо собирать непрерывно со скоростью выборки 1 Гц или выше. Система сбора данных должна хранить минимальные статистические сведения о наборах данных в виде:

•    средних значений за 10-минутный период;

. среднего квадратичного отклонения за 10-мииутный период;

•    максимального значения за 10-минутный период;

•    минимального значения за 10-минутный период.

Выбранные наборы данных должны базироваться на 10-минутных периодах, получаемых из непрерывно измеряемых данных. Данные собираются, пока выполняются требования, приведенные в 8.8.

Стандартный анализ должен базироваться на статистических измеряемых данных за 10-минутный период. Данное условие было выбрано для близкой привязки результатов к ГОСТ Р 54418.12.1 и ГОСТ Р54418.21.

Важно отметить, что выбор использования статистических данных за 10 минут сам влияет на результат испытания по определению выработки энергии, например посредством влияния турбулентности. Изначально 10-минутный период был выбран, исходя из времени прохождения ветрового потока от вышки до ВЭУ и для обеспечения соответствующей корреляции данных по скорости ветра и мощности. В случае использования анемометра, в этом нет необходимости, и существуют основания к снижению периода осреднения данных до периода менее 10 минут.

Для соответствия требованиям ГОСТ Р 54418.12.1 и в то же время, чтобы не препятствовать более точной отчетности, выбор был сделан в пользу отчета по стандартным результатам исходя из статистических данных за 10-минутный период, но с возможностью формирования отчета по анализу данных, осред-нениых за более короткие периоды. Действительность применяемой передаточной функции следует проверить. используя более короткие периоды осреднения.

8.5    Проверка качества данных

Для получения точных данных, включаемых в окончательную базу достоверных результатов, необходимо провести операции по контролю качества данных до или во время обработки и анализа данных. В следующих разделах приводятся примеры методов контроля качества, но не отражают всех методов, которые могут потребоваться. Некоторые результаты обработки, которые не соответствуют критерию контроля качестве, установленному пользователем, должны быть удалены из базы достоверных данных. Все методы фильтрации данных должны быть задокументированы в соответствии с разделом 10. Данные операции проводятся в дополнение к проверке/калибровке измерительной системы, как описано в 6.1.

Измеренные сигналы, не выходящие за рамки диапазона, являются пригодными.

Необходимо гарантировать, что все наборы данных, в которых требуемый сигнал выходит за рамки сигнального диапазона, удалены из базы достоверных данных. Подобным образом необходимо исключить все комплекты данных, в которых один или неосолько сигналов являются непригодными или не работающими для одной или нескольких выборок. Данные факты удаления данных должны быть зафиксированы в отчете и описаны а соответствии с требованиями раздела 10.

Статистические данные по осреднению индивидуальных данных, максимальному, минимальному и стандартному отклонению измеренных сигналов должны периодически проверяться для получения значений. совпадающих с ожидаемыми значениями (например, не наблюдаются значительным сигнальный шум или данные, когда на датчики воздействует их крепежная конструкция или другие датчики). Вручную запрашиваемый временной ряд и/или график разбросов в подгруппе данных измерений (статистическая выборка из базы данных) предполагается в дополнение к автоматическим средствам для обеспечения того, что все отклонения были выявлены. Кроме того, необходимо сравнить идентичные сигналы друг с другом (например: первичная и контрольная скорость ветра на метеорологической вышке; сигнал мощности, замеренный на ВЭУ. и независимый сигнал мощности: угол наклона ВЭУ к метеорологической вышке, или измерение близлежащего направления ветра) для обеспечения соответствия отклонений ожидаемым значениям.

Подвергаемые сомнению данные должны быть исключены из базы достоверных данных. Данные исключения должны быть задокументированы и описаны в соответствии с требованиями раздела 10.

15

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Обеспечение работы систем сбора данных с необходимой точностью. Данные операции должны обеспечить проверку должной работы системы сбора данных на протяжении периода испытаний. Данные one* рации включают {но не ограничиваются) следующее:

•    обеспечение того, что зафиксированные данные не повторяются;

•    обнаружение причины любых существенных недостающих данных в измеренных сигналах;

•    обнаружение любой прерывистости измеренных сигналов, которая не соответствует зафиксированным недостающим данным.

Если что-либо из вышеперечисленного обнаружено, то данное обнаружение должно быть задокументировано и зафиксировано в отчете. Факт их проверки также должен быть зафиксирован в отчете.

8.6    Браковка данных

Определенные наборы данных должны исключаться из базы данных для гарантии того, что:

•    анализ и результаты соответствуют нормальной работе ВЭУ:

•    искаженные и нето^ыые данные отброшены.

Наборы данных исключаются из базы данных при следующих обстоятельствах:

-    внешние условия за исключением скорости ветра выходят за пределы рабочего диапазона ВЭУ.

•    внешние условия выходят за пределы рабочего диапазона испытательного оборудования;

•    турбина не работает в сети (за исключением ВЭУ. которые временно работают автономно в нормальном рабо+ем режиме, например, для переключения генератора. Данные явлежя должны быть зафиксированы на кривой мощности, и необходимо задокументировать применяемый тонкий фильтр);

•    турбина вырабатывает энергию в ограниченном режиме из-за внешних факторов, например из-за режима работы электросети:

•    неисправность или ухудшение рабочих характеристик (например, обледенение) испытательного оборудования;

•    направление ветра за 10-минутный период вышло за пределы секторов измерения, которые определены в ГОСТ Р 54418.12.1 (пункт 5.2.2);

•    обледенение лопастей:

•    скорость ветра вышла за предел диапазона применимости передаточной функции скорости ветра, замеренного на гондоле;

•    данные за временные промежутки, когда передаточная функция скорости ветра, замеренного на гондоле, является недействительной, должны быть исключены (например, неверные установки параметров для ВЭУ).

Любые другие критерии отбраковки должны быть четко отражены в отчете.

Подиаборы из базы данных, собранные при особых эксплуатационных условиях (например, большая шероховатость лопастей из-за пыли. соли, насекомых, льда) или атмосферных условиях (например, осадки. интенсивность турбулентности, сдвиг ветра), которые имели место в период измерений, можно выделить как особые базы данных.

Если частота в сети изменяется примерно на ода Гц или более, более подходящим может оказаться выбор характеристик мощности на других частотных уровнях по специальной базе данных. В этом случае частоты в сети необходимо делить на частотные бины. центрированные по целым значениям частоты сети.

8.7    Коррекция данных

Для выделенных наборов данных необходимо вносить поправки для данных по следующим измерениям:

•    поправка на давление воздуха на высоте центра ротора над уровнем моря (если требуется по 7.4):

•    направление абсолютного мгновенного ветра должно быть вычюлено исходя из положения рыскания гондолы и сигнала флюгера, установленного на гондоле:

•    модификации сигнала, применяемые оператором ВЭУ. должны быть учтены для получения точных окончательных значений:

•    данные могут быть откорректированы для любых калибровок, применяемых смещений или поправок. выпо/ыяемых системой сбора данных для гарантии высокого качества данных, при соответствующих обстоятельствах и при условии четкого отражения в отчете:

-    должна быть сделана поправка на скорость ветра, замеренную на гондоле, по скорости свободного ветрового потока, используя передаточную функцию, приведенную в приложении Г.

Любые другие поправки, накладываемые на данные, должны быть четко и подробно зафиксировав в отчете. Поправки должны быть подробно представлены в отчете в соответствии с разделом 10.

16

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

8.8 База данных

После нормализации данных (см. 9.1) выделенные наборы данных необходимо отсортировать, пользуясь «методом биное» (см. 9.2). Выбранные наборы данных должны охватывать как минимум диапазон скоростей, начиная от значения скорости включения до значения, в 1.5 раза превышающего скорость ветра, при 85 % от номинальной мощности ВЭУ. С другой стороны, диапазон скоростей ветра должен простираться от скорости включения до значения на 1 м/с ниже скорости ветра, при которой «измеренная АЕР» больше или равна 95 % от «экстраполированной АЕР» (см. 9.3). В отчете должно быть указано, какой из двух вариантов использовали для установления диапазона замеренной кривой мощности. Диапазон скоростей ветра необходимо разделить на непрерывные бины по 0.5 м/с. центрированные по значениям. кратным 0.5 м/с.

Базу данных необходимо считать заполненной, если она удовлетворяет следующим критериям:

•    каждый бии включает минимум 30 минут выборочных данных:

•    база данных включает минимум 180 часов выборочных данных.

Если отдельный незаполненный бин может препятствовать завершению испытаний, тогда значение для этого бина можно получить с помощью линейной интерполяции от двух смежных полных б иное.

Чтобы завершить создание кривой мощности при высоких скоростях ветра, можно воспользоваться следующей методикой. При скоростях ветра, более чем в 1.6 раза превышающих скорость ветра при 85 % номинальной мощности, сектор измерений можно оставить открытым.

На основе этих двух критериев следующее условие должно выполняться: АЕР. измеренное с помощью расширенных методик, отличается менее, чем на 1 % от АЕР. полученного экстраполяцией. до наивысшего заполненного бина скоростей ветра по расширенным методикам (по распределению Релея. см. 9.3).

Базу данных необходимо представлять в отчете по испытаниям, как описано в разделе 10.

9 Результаты и выводы

9.1 Нормализация данных

Выбранные наборы данных необходимо нормализовать по двум контрольным плотностям воздуха: плотность воздуха на уровне моря согласно стандартной атмосфере (1.225 хг/м3) и средняя измеренная плотность воздуха по данным, полученным на испытательной площадке в периоды сбора эффективных данных, округленная до ближайшего значения с точностью 0.05 кг/м3. Нормализация плотности воздуха по фактической средней плотности не требуется, когда фактическая средняя плотность воздуха находится в пределах (1.225 ± 0.05) кг/ы3. С другой стороны, другую нормализацию можно провести по номинальной плотности воздуха, заранее установленной для площадки. Плотность воздуха можно определить по измеренным температуре и давлению воздуха согласно выражению:

BtOmM

PtOnun 8 о т •    (3)

*0 МОМП

гдер10м —выводимая плотность воздуха, осредненная за 10 минут.

Ло тм — измеренная абсолютная температура воздуха, осредненная за 10 минут:

810 «и — измеренное давление воздуха, осредненкое за 10 минут.

R0    — газовая постоянная для сухого воздуха, равная 287.05 Дж/кг К.

Для ВЭУ с регулированием срыва потока при постоянном угле наклона лопасти и постоянной скорости вращения нормализацию данных необходимо применять к измеряемой генерируемой мощности по формуле

lOihrt

Ро

PlOottt

где РА — нормализованная генерируемая мощность;

Р10    — измеренная мощность, осредненная за 10 минут:

Ро    —контрольная плотность воздуха.

17

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Для ВЭУ с активным управлением мощностью нормализация применяется к скорости ветра по выражению:

(4V3

PlOmyi \

»о )

(5)

где V„ — нормализованная скорость ветра:

VUet —измеренная скорость ветра на гондоле, осреднеиная за 10 минут, откорректированная при помощи передаточной функции скорости ветра, замеренной на гондоле, как описано в приложении Г.

9.2 Определение кривой измеренной мощности

Кривую измеренной мощности определяют применением «метода биное» к нормализованным наборам данных, используя бииы по 0.5 м/с и проводя вычисления средних значений нормализованной скорости ветра и нормализованной генерируемой мощности для каждого бина скоростей ветра по выражениям:

V

— TV ’ N'ti r

(6)

где V, —нормализованная и осреднеиная скорость ветра в бине г.

VnJ4 — нормалиэоаатая скорость ветра набора данных у в бине £

Р, —нормализованная и осреднеиная генерируемая мощность в бинес Рпц — нормализованная генерируемая мощность по набору данных у в бине /;

N, —число наборов данных по 10 минут в бине г.

Кривую измеренной мощности необходимо представлять в соответствии с разделом 10.

9.3 Годовое производство энергии (ДЕР)

Общее АЕР рассчитывается применением кривой измеренной мощности к различным эталонным частотным распределениям скорости ветра. В качестве эталонного частотного распределения скорости ветра необходимо использовать распределение Релея. которое эквивалентно распределению Вейбула с коэффициентом формы 2. Оценки АЕР должны проводиться на высоте ступицы для средних годовых скоростей ветра A. S. 6. 7. 8. 9. 10 и 11 м/с по формуле

АЕР * N„ 1[F(V.) - F(V,_,)] [-5-J •    (в)

где АЕР — годовое производство энергии:

N* —количество часов в году равное 8760:

N — число биное:

V, — нормализованная и осредненмая скорость ветра в бине г.

Р, — нормализованная и осреднеиная генерируемая мощность в бине /. и по формуле

/=(V)«1-exp(-tfe-)2).    (9)

где F (V) — интегральная функция распределения вероятности Релея для скорости ветра:

Vavn — годовая средняя скорость ветра на высоте ступицы:

V —скорость ветра.

Суммирование начинается с приравнивания величины Уи1 значению V, - 0.5 м/с. а величины P^i значению в 0 к8т.

Для конкретного события номинальные условия на площадке, определяющие ветровой климат на испытательной площадке, могут быть известными. Если так. то дополнительно можно документировать АЕР на конкретной площадке, которое вычисляется на основе информации для данной конкретной площадки.

18

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

АЕР необходимо вычислить двумя способами: один называется «измеренное АЕР». а другой — «экстраполированное АЕР». Если кривая измеренной мощности не содержит данных до остановочной скорости ветра, кривую мощности необходимо экстраполировать из максимальной полной измеренной скорости ветра до остановочной скорости ветра.

Измеренное АЕР необходимо получать по кривой измеренной мощности в предположении нулевой мощности для всех скоростей ветра выше и ниже диапазона кривой измеренной мощности.

Экстраполированное АЕР необходимо получать по кривой измеренной мощности в предположении кулевой мощности для скоростей ветра ниже самой низшей скорости ветра в кривой измеренной мощности и постоянной мощности для ветра со скоростью между самой высокой скоростью ветра в кривой измеренной мощности и отключающей скоростью ветра. Постоянная мощность, используемая при экстраполяции АЕР. должна быть равна значению мощности из бика при наивысшей скорости ветра в кривой измеренной мощности.

Измеренное АЕРи экстраполированное АЕР необходимо представлять вотчете по испытаниям, как это подробно описано в разделе 10. Для всех расчетов работоспособность ВЭУ должна равняться 100%. Для заданных годовых средних скоростей ветра оценку измеренной АЕР необходимо идентифицировать как «неполную», если расчеты показывают, что измеренное АЕР меньше 95 % экстраполированного АЕР.

Оценки погрешности измерений через стандартную погрешность АЕР согласно приложениям Д. Е. Ж необходимо фиксировать в отчете для измеренного АЕР при всех заданных годовых средних скоростях ветра.

Описанные выше погрешности в АЕР касаются только погрешностей, возникающих при проверках характеристик мощности, и они не учитывают погрешности, обусловленные другими важными факторами, относящимися к фактическому длительному производству энергии для данной установки, такие как:

•    погрешность ветрового ресурса;

•    погрешность работоспособности ВЭУ:

•    погрешность из-за моделирования ветрового потока и спутной струи.

9.4 Коэффициент мощности

Коэффициент мощности Ср ВЭУ необходимо добавлять к результатам испытаний и представлять его по методике, приведенной в разделе 9. Коэффициент Ср должен определяться по кривой измеренной мощности по следующей формуле.

'р<

4* AV?’

где Ср , — коэффициент мощности в бине г.

V, —нормализованная и осредненкая скорость ветра в бине rt Р> — нормализованная и осредненная генерируемая мощность в бине г. А —площадь, ометаемая ротором ВЭУ: р0 —опорная плотность воздуха.

9.5 Анализ погрешности

(10)

Анализ погрешности должен быть выполнен в соответствии с приложениями Д. Е и Ж. При определенных обстоятельствах возможно вычислять среднюю кривую мощности при помощи многократных испытаний. соблюдая требования приложений К и Л.

10 Формат отчетности

Методику измерений необходимо задокументировать таким образом, чтобы каждый этап методики и режим испытаний можно было пересмотреть и при необходимости повторить. Сторона, проводящая измерения. должна хранить всю документацию для использования в будущем в качестве ориентира, даже при условии, что документация не была включена в отчет. Документация должна храниться в течение определенного периода времени, как правило. 10 лет. Примером такой документации могут служить записи технического состояния ветроэнергетической установки. Следующие требования являются минимальными для отчетности по проверке выработки энергии с использованием анемомометра на гондоле. Отчет по испытаниям должен содержать следующую информацию.

19

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

а)    идентификацию и описание конфигурации конкретной ВЭУ. прохсщящей испытания (см. 6.1). в том числе:

1)    модель, тип, серийный номер, год изготовления, тип и описание гондолы (рекомендовано прикладывать к отчету, например, чертежи, размеры, фото), а также тип и описание ступицы;

2)    диаметр ротора и описание метода проверки или ссылка на документацию по диаметру ротора:

3)    скорость вращения ротора или диапазон скоростей вращения ротора:

4)    номинальную мощность и номинальную скорость ветра;

5)    данные по лопастям: модель, тип. серийные номера, количество лопастей, фиксированный или переменный угол наклона лопасти и угол (углы) наклона лопастей;

6)    высота ступицы и тип вышки, высота вышки.

7)    размер, местонахождение авиационных маяков, а также описание другого вспомогательного оборудования на гондоле;

8)    описание системы управления (устройство и версия программного обеспечения), включая документацию по сигналам о состоянии, используемым для преобразования данных; контрольные параметры ВЭУ, относящиеся к проверке передаточной функции (например, тангаж, рыскание, направление ветра и скорость ветра на гондоле, скорость вращения и мощность), по соглашению между сторомами-участниками;

9)    описание состояния силовой сети электропитания на ВЭУ. то есть напряжение, частота и допуски на них. и чертеж, указывающий, где подключен датчик мощности, в частности, по отношению к внутреннему или внешнему трансформатору мощности для внутреннего потребления;

10)    чертежи и фотографии месторасположения и типа крепления анемометра, установленного на гондоле, и устройства измерения направлению ветра, описание калибровки до и после измерений, а также в рабочем положении, методов сбора данных время усредне»мя собранных данных (если несколько устройств используется, необходимо отразить е отчете четкое определение первичных измерении);

11)    тип сигналов анемометра и флюгера, установленных на гондоле, описание согласования сигналов и цепочки сигналов:

б)    описание испытательной площадки (см. 6.2). в том числе:

1)    фотографии всех секторов измерения, предпочтительно сделанных с ВЭУ на высоте ступицы;

2)    карта испытательной площадки, показывающая окружающую площадь, охватывающую расстояние по радиусу, не менее чем в 20 раз превосходящее диаметр ротора ВЭУ. и указывающая топографию, расположение испытательной ВЭУ. метеорологических вышек (если используются), значительных препятствий, других ВЭУ. тип и высоту растительности, а также сектор измерений;

3)    результаты оценивания площадки в соответствии с классификацией местности согласно 6.2:

4)    если проводится калибровка площадки для установления передаточной функции скорости ветра. замеренной на гондоле, в отчете необходимо отразить ограничения окончательных секторов измерений.

5)    описание рельефа, включая оценки угла наклона для различных направлений;

6)    удельная плотность воздуха номинальной площадки;

в)    описание испытательного оборудования, включая калибровку площадки, проверку передаточной функции скорости ветра, замеренной на гондоле, проверку кривой мощности в зависимости от скорости ветра, замеренной на гондоле (см. раздел 7):

1)    идентификация датчиков и систем сбора данных для каждого измеряемого параметра, в том числе документация по калибровке датчиков, линиям передачи и системе сбора данных;

2)    описание размещения анемометров на крепежной конструкции гондолы в соответствии с требованиями и описаниями приложений А и В;

3)    схема размещения крепежной конструкции с указанием основных размеров и точек крепления оборудования;

4)    описание метода калибровки на месте (если применимо) и документация;

5)    результаты проведения калибровки;

6)    результаты общей калибровки для мощности, скорости ветра, направления ветра, температуры и давления;

г)    описание методики измерений:

1) документация по выполнению методики испытаний, условиям испытаний, скорости выборки, времени осреднения, периоду измерений:

20

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

2)    документация по фильтрации данных, включая точные предельные значения по критериям фильтрации. порядку фильтрации и общему колкьюству удаленных обработанных результатов;

3)    документация по всем поправкам, накладываемым на данные;

4)    книга—журнал испытаний, в которой записаны все важные события при проверках характеристик мощности; в том числе перечисление всех операций по обслуживанию во время испытаний и перечисление всех особых действий (например, мойка лопастей), которые выполнялись для обеспечения хороших эксплуатационных характеристик;

5)    указание всех критериев отбраковки данных, которые не входят в перечень, приведенный в 8.6;

6)    в случае использования нескольких измерительных систем, необходимо включить положение относите/ъно синхронизации всех систем. Должно быть зафиксировано максимальное расхождение во времени для этих систем, и должен быть представлен график или таблица с указанием поправок времени, сделанных во время измерений по каждой измерительной системе.

д) информацию по каждому выбранному набору данных необходимо представлять как в табличном, так и графическом форматах, предоставляя статистику измеренной генерируемой мощности в виде функции скорости ветра и других важных метеорологических параметров, в том числе согласно 8.4—8.8:

1)    графики разбросов среднего значения, среднего квадратичного отклонения, максимальной и минимальной генерируемой мощности в функции скорости ветра (графики должны содержать информацию по частоте выборки). Пример приведен на рисунке 3;

2)    графики разбросов средней скорости ветра и интенсивности турбулентности в функции направления ветра:

3)    графики разбросов интенсивности турбулентности в виде функции скорости ветра, необходимо привести среднюю интенсивность турбулентности в каждом биие скорости ветра;

4)    необходимо также привести специальные базы данных, содержащие данные, собранные при особых эксплуатационных и атмосферных условиях согласно 8.6:

5)    при измерении скорости вращения и угла наклона лопастей (если измерения проводятся) на графиках разбросов необходимо привести в том числе эти величины в бинах в зависимости от скорости ветра и таблицу величин по бинам:

6)    определение сигналов состояния и графики сигналов состояния во время измерений. Рекомендуется фиксировать в отчете продолжительность периода работы ВЭУ в автономном режиме. е сети и режиме готовности к работе, если возможно, функцию «©откорректированной скорости ветра, замеренной на гондоле, с использованием базы данных в соответствии с 8.6. отобранных для получения подходящих значений сигналов о состоянии работы а сети и в режиме готовности к работе. Пример приведен в таблице 2.

таблица 2 — ооэорраоотыВЭУ

время испмтамм {в мим)

Работе ВЭУ а аетомоыком рохлыо.

%

Бия (mtc)'

Работа ВЭУ ■ аатояомяом режиме

Работа ВЭУ а сети

ВЭУ а режиме готовности к работе

4—4.5

4.5—5

40

30

1340

2720

1380

2750

2.9

1.1

20.5—21

30

30

60

50.0

* Неоткоррестированная скорость ветра, эамерешая на гондоле.

в) представление кривой измеренной мощности для плотности воздуха на уровне моря (см. 9.1 и 9.2):

1) кривую мощности необходимо представлять в виде таблицы, подобной таблице 3. Для каждого бина скорости ветра в таблице должно быть перечислено:

•    нормализованная и осредиенная скорость ветра:

-    нормализованная и осредиенная генерируемая мощность:

•    число наборов данных:

•    расчетное значение С0:

-    стандартные погрешности категории А (см. приложения Д и Е);

-    стандартные погрешности категории В (см. приложения Д и Е);

-    суммарная стандартная погрешность (см. приложения Д и Е).

21

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Таблица 3 — Пример представления кривой измеренной мощности

ветроэнергетическая установка с коррелированной скоростью на гондоле

О

ы

а

плотность воздуха 1.225 кг/м3

Категория А

Стандартна*

погрешность

[кВт)

Категории В

Стандартная

погрешность

|к8т|

Суммарная

погрешность

Стандартная

погрешность

u«j

{кВт)

Номер

вина

Скорость свобод »ос о ветрового потоке

W*]

Генерируе

мая

мощность

|.Вт|

с.

Номера

наборов

данных

7

3.71

-9.3

-0.053

3

2.35

20.43

20.56

8

4.00

17.2

0.077

24

5.21

23.37

23.94

9

4.52

64.2

0.201

27

5.57

23.89

24.53

10

5.03

119.9

0.272

77

3.49

25.89

26.12

11

5.53

204.6

0.349

124

3.32

33.49

83.65

12

6.02

293.4

0.386

200

3.26

36.25

36.40

13

6.51

389.0

0.406

231

3.41

40.48

40.62

14

7.00

496.8

0.418

240

4.46

46.40

46.62

15

7.48

616.7

0.424

203

5.42

53.19

53.47

16

7,99

768.8

0.433

165

7.23

65.46

65.66

17

8.49

946.0

0.445

163

7.86

81.83

82,21

18

8.97

1096.1

0.436

118

10.89

75.82

76.60

19

9.50

1282.5

0.431

90

12.11

87.63

86.47

20

10.03

1526.5

0.435

86

12.84

117.68

116.38

21

10.50

1707.7

0.424

84

12.41

105.27

105.99

22

11.03

1950.9

0.419

111

10.61

129.94

130.37

23

11.48

2119.7

0.403

112

12.68

109.25

109.96

24

11.96

2296.7

0.365

113

8.87

110.43

110.78

25

12.50

2393.5

0.352

во

5.49

64.97

65.20

26

12.97

2440.6

0.322

49

5.34

45.24

45.55

27

13.50

2462.5

0.286

29

2.56

35.00

35.10

26

13.99

2469.1

0.260

17

1.01

32.57

32.56

29

14.45

2469.1

0.235

5

2.2

32.24

32.27

30

15.07

2472.3

0.206

3

0.46

32.32

32.33

31

15.72

2472.0

0.183

3

0.56

32.27

32.27

2)    кривую мощности необходимо представлять на графике, подобном тому, который показан на рисунке 4. График должен показывать кривую мощности в виде функции нормализованной и ос* редиеннои скорости ветра:

•    нормализованную и осредненную генерируемую мощность:

•    суммарную стандартную погрешность:

3)    кривую Cf, необходимо представлять на графике, подобном тому, который изображен на рисунке 4;

4)    график и таблица должны быть привязаны к плотности воздуха на уровне моря 1.225 кг/м3, используемой при нормализации;

5)    график разбросов кривой мощности должен быть представлен, используя все фильтры, за исключением подсоединения к сети, а также график разбросов данных, включая фильтр подсоединения к сети. Графюс должен быть маркирован таким образом, чтобы было обозначено, что скорости ветра, когда ВЭУ не работала, нельзя сравнить со скоростями ветра, когда ВЭУ работала:

ж) представление кривой измеренной мощности для конкретной плотности воздуха на площадке (см. 9.1 и 9.2): если средняя плотность воздуха на площадке отличается более чем на 0,05 кг/м3 от 1.225 кг/м3, или. если требуется заранее определенная номинальная плотность воздуха, тогда необходимо делать второе представление кривой измеренной мощности. Это представление делается так же. как и для плот-

22

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

мости воздуха на уровне моря, но оно должно показывать результаты по кривой мощности, полученные нормализацией к конкретной плотности воздуха на площадке:

и)    представление кривых измеренной мощности, полученных при особых эксплуатационных и атмос* ферных условиях (см. 8.6). Можно также задокументировать кривые мощности, полученные из под наборов базы данных при особых эксплуатационных и атмосферных условиях. В этом случае кривую мощности следует отображать как для плотности воздуха на уровне моря, но с четким указамюм на всех графиках и таблицах особых эксплуатационных и/или атмосферных условий:

к)    представление расчетного годового производства энергии для плотности воздуха на уровне моря (см. 9.3):

1) таблица, которая для каждой средней годовой скорости ветра на высоте ступицы должна включать:

• измеренное АЕР-.

- стандартную погрешность измеренной АЕР (приложения Д и Е);

- экстраполированное * s-^-.

2)    в таблицу должны быть занесены:

•    опорная плотность воздуха;

•    отключающая &ЭУ скорость ветра:

3)    если при какой-либо средней годовой скорости ветра измеренное АЕР меньше 95 % от экстраполированного АЕР. то таблица должна содержать отметку «неполное» в столбце измеренных значений АЕР:

4)    в случае если в период измерений достигнута отключающая скорость ветра, то необходимо дополнительно представить расчетное годовое производство энергии, в том числе гистерезис отключения в том виде, как это сделано в подпунктах 1) и 3); в таблице также должна быть указана опорная плотность воздуха:

л)    представление расчетного годового производства энергии для конкретной плотности воздуха на площадке (см. 9.3): если средняя плотность воздуха на площадке отличается более, чем на 0.05 кг/м3 от 1.225 кг/м3, или если желательно использовать заранее определенную номинальную плотность воздуха, тогда необходимо представить вторую таблицу АЕР. Это представление должно быть таким же. как и для плотности воздуха на уровне моря, но оно должно показывать результаты АЕР. полученные нормализацией к конкретной плотности воздуха на площадке:

м)    представление коэффициента намеренной мощности (см. 9.4): коэффициент иэмеренмом мощности необходимо представлять в виде функции скорости ветра в таблице и на графике, е которых должна быть указана площадь, о метаемая ротором:

н)    представление результатов для установления передаточной функции NTF (см. приложение Г)-

1)    если проводится калибровка площадки для установления передаточной функции скорости ветра. замеренной на гондоле, то это необходимо представить в отчете в виде графика и втаблице. Кроме того, передаточная функция скорости ветра, замеренной на гондоле, и соответствующая калибровка площадки могут быть представлены в отдельном отчете;

2)    таблица результатов передаточной функции скорости ветра, замеренной на гондоле. Для каждого бина скорости ветра таблица должна включать:

•    количество часов данных на бин:

•    осредненныезначения У-,- и У.Г1:

•    средние квадратические отклонения и Ут4| на бин:

3) график (см. рисунок 2) должен представлять: график разбросов значений    в сравнении с У»*. включая осреднения по бинам:

л) погрешность измерений (приложение Д): необходимо выдвинуть предположения о причине ntv грешности для всех компонент погрешности, а также предположения относительно компонентов погрешности и корреляцио»*4ых/некорреляционных погрешностей, как описано в приложениях Д. Е и Ж.

р) отклонения от методики: любые отклонения от требований настоящего стандарта необходимо четко документировать в отдельном пункте отчета. Каждое отклонение необходимо сопровождать указанием технической рациональности и оценкой его влияния на результаты испытаний.

23

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Скорость ветра на метеорологической выше на высоте ступицы. Шс 20

18

16

14

12

10

8

6

4

2

О    2    4    6    8    10    12    14    16    18    20

Скорость ветра кв гондоле. м*с

Рисунок 2 — Пример представления данных по передаточной функции, получаемой в соответствии с приложением Г

Мощность. кВт    Передаточная функция

Рисунок 3 — Представление выборочных данных: графики разбросов мачвний при проверке

вьфабагываеыой мощности на гондоле

Примечание — Соответствующая передаточная фушция была использована для проведан мя оцемси скорости свободного ветрового потока, вычисленной исходя из скорости ветра, замеренной на гондоле.

24

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Мощность. кВт

Коэффициент мощности. %

Рисунок 4 — Пример выборочных данных: кривая измеренной мощности и кривая С0

25

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Таблица 4 — Пример представления расчетного годового производства энергии

Расчетное юаоеое производство энергии (база данных А)

Тип ветроэнергетической установки — ветроэнергетическая установка с анемометром на тоядоле

Опорная япотпость воздуха: 1Л25 true3 Отключавшая скорость ветра 25 м.'е (экстраполяция постоянной мощностье по последнему бмну)

Средняя годовая скорость ветра на высоте ступицы, {закон Репе*) (м/е)

Измеренное АЕР (кривая измеренной мощности) (МВт час)

Стандартная погрей» тость а АЕР

(МВт час)

Стандартная погрешность в АЕР %

Экстраполированное ЛЕР

(экстраполированная кривая мош мости) (МВт час)

4

1253.24

170.95

14.09

1250.30

5

2731.64

271.11

9.92

2737.69

6

4505.28

351.07

7.79

4578.99

7

6185.94

403.79

6.53

6517.97

неполное

8

7484.09

428.85

5.73

8359.91

неполное

9

8305.56

432.27

5.20

9987.84

неполное

10

8695.33

421.18

4.84

11335.46

неполное

11

8753.42

401.49

4.59

12372.15

неполное

26

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Приложение А

(справочное)

Крепление оборудования на гондоле

А.1 Общие положения

Соответствующее размещение оборудования на гондоле имеет большое явление для получения точшх данных при тестирована ВЭУ. В частности, аюмометр должен быть установлен таким образом, чтобы минимизировать искажения потока, особенно из-за влияния балки. Анемометр должен быть установлен на гондоле таким образом, чтобы он был нечувствителен к искаженно потока, возникающему вследствие сложности окружающей территории. Другое оборудовало и предметы устанавливается на гондоле таким образом, чтобы избежать перекрестного взаимодействия с анемометром.

А.2 Предпочтительный способ установки анемометра

Предпочтитегъно устанавливать анемометр вертикально на вершине трубы, вдалеке от других устройств иты оборудования. Все положения дан-юго раздела должны соблюдаться, чтобы добиться незначительного искажения измерений ветра иэ-за расположения. Анемометр следует устанавливать на круглой вертикальной трубе такого же внешнего диаметра, что для калибровю*. внутри которой к анемометру проходит кабель. Угол отклонена от вертикали должен составлять менее 2*. для остановки рекомендуется испогъзовать уклономер. Диаметр трубы должен быть не больше, чем корпус анемометра. Кронштейн для греппенп анемометра к вертикальной трубе должен быть компактном, гладом и симметричным.

А.З Предпочтительное положение анемометра

Анемометр должен размещаться в плоскости симметрии гондолы. Он должен располагаться вдоль гондолы. в месте где перемещения и колебания незначительною. Подходящее место для размещения анемометра, если возможно. — на линии продолжения центра вышки.

Расстояние между анемометром и центральной тынией комт лопасти должно быть не менее 2.5 диаметров комгм лопасти. Косой поток ветра снизу или сверху иэ-за уклона местности должен учитываться, т. к. на анемометр может воздействовать спутная струя от гондолы. В таких ситуащ*ях анемометр должен располагаться ближе к лопасти, т. к. агыя-ме спутной струи от гондолы считается более вредным для потока, чем влияние от спутной струи лопасти.

Вертикальное положение анемометре должно быть таким, чтобы вокруг гондолы не было пограничного слоя. Анемометр не должен быть установлен в спутной струе вихря от комли лопасти иэ-за возможного резного перехода от дуговой лопасти к профилированной лопасти. Рекомендуется устэнаегмвагь анемометр над линией, иакпонвилй пл пптгыгу на 15* пттпрая являетга капагвлмтй я гамто воркыей нягти гомдогч ступицы и то ющего устройства, как показано на рисунке А.1. Также рекомендуется ао избежам*е алиями* корневого вихря устанавливать анемометр за пределами области ±15*. с началом в точке перехода от цилиндрической к профилированной части комли лопасти.

На рисунке А.1 показаны рекомендуемые места расположения анемометра. На данном рисунке D, — диаметр комли лопасти.

Анемометр должен быть установлен внутри огороженного участка.

Рисунок А.1 — Установка анемометра на вершине гондолы

27

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Приложение Б

(обязательное)

Процедура определения сектора измерений

Б.1 Процедура определения сектора измерений, применяемая при определении передаточной функции (AT7F) между скоростью свободного ветрового потока и скоростью ветра на гондоле

Для определения NTF сектор измерений определяется в соответствие с требованиями ГОСТ Р 54416.12.1.

Б.2 Процедура определения сектора измерений, применяемая при определении кривой мощности на гондоле [NPQ (передаточная функция скорости ветра, замеренной на гондоле, уже определена)

Соседние ВЭУ. препятствия и рельеф втлот на мощность, генерируемую ВЭУ. В случае анатмза генерируемой мощности при помощи измерений скорости ветра на гондоле анемометр располагают в месте, где энергия извлекается из ветра, таким образом, влияние ВЭУ. препятствий и рельефа происходит при неравномерном распределении ветра над плоскостью ротора.

Измерение направления ветра по кривой мощности на гондоле включает две компоненты погрешности, а именно погрешность угла рыскания и погрешность измерения направления ветра на гондоле. Данная лотенедн-ально богъшая погрешность отражена в процедуре определения сектора измерений (см. приложение Д).

Следует отметить, что в Б.З описывается метод проверки достоверности сектора измерений. Данный метод должен использоваться для проверки сектора измерений, а также, если есть необходимость в уменьшении сектора измерений. Беги метод, представленный в Б.З. показывает, что оектор измерений можно увеличить, то это следует сделать.

Б.2.1 Требования к соседним и работающим ветроэнергетическим установкам

На испытатетъную ВЭУ не должны оказывать влияние соседние ВЭУ. Если соседняя ВЭУ функционирует в любое время во время проведения проверки выработки энергии. необходимо определить и учесть спутную струю от нее в соответствии с даньым приложением. Если соседняя ВЭУ все время отключена при проведении проверки выработки энерпн. она должна рассматриваться как препятствие в соответствии с Б.2.2.

Минимальное рэсстоыме от иаълуемой установки и метеорологической вышки до соседних и работающих ВЭУ должно быть равно двум диаметрам ротора D„ соседней ВЭУ или шум диаметрам ротора О испытуемой установки, если ее диаметр богыие. Сектора, исключаемые иэ-эа наличия спутных струй от соседних и работающих ВЭУ. представлены на рисунке Б.1. Необходимо учитывать реальное расстояние L„ и диаметр ротора Dсоседней и работающей ветроэнергетической установки

Сектора необходимо отцентрировать в направлении от соседней и работающей ВЭУ к испытуемой ветроэнергетической установке. Не должно быть значительных препятствий (например, зданий, деревьев, запарковали-ных установок) в секторе измерений не соответствующем расстотии от ВЭУ. Допускается присутствие лишь не-Оольших зданий, имеющих отношение к работе ВЭУ или измерительного оборудования, для оценки влияния препятствий на ВЭУ на высоте ступицы используют модель препятствия. Критерннем отнесения препятствия к категории «крупное» является искажение потока ветра лобого направления на 1 % или более е секторе измерения.

Влияние препятствия не метеорологическую мачту или ВЭУ на высоте ступицы г оценивают по следующим формулам:

= -а75(1-^)£це*р(-0'67П15);

(Б.1)

(Б.2)

KS-

(Б.З)

*0

год х — расстояние по потоку от препятствия до ВЭУ. м;

h — высота препятствии минус нгулевое смещение, м:

t/h — скорость невоэмущенного ветра на высоте h препятствия, м/с;

П — показатель в эпюре распределения скоростей (л = 0.14):

Рв — пористость препятствия (0 — твердое тело. 1 — препятствие отсутствует); Н — высота ступнщы. м;

Zq — высота неровности, м:

К — число Кармане.

26

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Сектора со энэжгелышм препятствие»! необходимо исключать (см. рисунок Б.1). Необходимо учитывать реальное расстояже и эквивалентный диа»»етр ротора De препятствия. Эквивалентный диаметр ротора препятствия определяется по формуле

24.1 ' ь+1т

(Б.4)

где Da— эквивалентный диаметр ротора:

/„ — высота препятствия.

1т — имрина препятствия.

В дополнение к расстоянию и (эквивалентному) диаметру ротора погрешность измерения направления ветра используется для вычисления исключаемого сектора.

После того, как размер возмущенного сектора уст»ювлен при помощи рисужа Б.1. исключаемый сектор (сектора) для объекта или соседней ВЭУ может быть вычислен путем прибавления среднеквадрэтической погрешности сигнала абсолютного направления ветра (например, объединеже измерения утла рыска ия гондолы и кзмережя соответствующего направления ветра), к верхнему и нижнему пределу возмущенного сектора для дажого объекта и соседней ВЭУ (это означает, что возмущенный сектор увеличивается до величины в два раза больше средне квадратической погрешности напрзвпежя ветра.)

Погрешность иэмережя направления ветра подробно огмсывается в приложении Д.

Сектор распредепенкя. *

Рисунок Б.1 — Сектора, которые необходимо исклдоитъ из-за спутного следа соседжх и работающих ВЭУ и значительное препятствий

Б.2.2 Пример

Функционирующая соседняя ВЭУ расположена точно к востоку (на 90*) от испытуемой ВЭУ на расстоянии, в три раза богъшем диаметра ротора соседней ВЭУ. Это означает, что воэкгущекный сектор равен 58*. Если среднеквадратическая погрешность измерения направления ветра равна 10*. тогда размер исключаемого сектора будет составлять 78*. Это означает, что данные, когда измеренное направление ветра находится между 51* и 129*. не могут быть использованы.

Б.2.3 Другие факторы, влияющие на сектор измерений

Следует обратить внимание, что при сложном регъефе поток ветра, воздействующий на все ВЭУ. не может быть одного направления. Поэтому гео»!етричесхое лредставлеже спутных струй в соответствии с вышесказанным не мажет спрогнозировать все режимы спутных струм для испытуемой ВЭУ.

Необходимо проводить проверку достоверности в соответствии с Б.З. Если выявляются проблемы, сектор необходимо уменьшить, а если обнаруживается ботыиой невозмущенный сектор, он может быть увегмчен.

Другие пояснения относительно рассмотрения и расчета возмущенных секторов приведены в ГОСТ Р 54418.12.1.

29

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Б.З Проверка достоверности для сектора измерений

Б.3.1 Введение

Сектор в стандарте ГОСТ Р 54418.12.1 выбирается таким образом, чтобы испытуемая ВЭУ и метеорологическая вышка подвергались ветрам с одинаковым режимом. Для обеспечения данного факта, ситуации, когда на вышку или ВЭУ воздействуют спутные струи, следует исключить. Кроме того, влияние препятствий на различие в скорости ветра на вышке и на ВЭУ не может превышать 1 %.

Гласный аспект при выборе сектора для передатотой функции NTF или кривой мощности NPC — требовать. чтобы скорость ветра, измеренная анемометром на гондоле, в сочетании с результатами передаточной функции по скорости ветра, которая является характерной для скорости ветра, были свойственны ротору ВЭУ. Многие факторы могут способствовать возникновению ситуации, когда этого нельзя добиться:

•    передаточная функщтя NTF может стать недействительной, если угол наклона вертикального потока слишком большой, т. к. требования по сектору не источают сектора со слишком футым уклоном. Правилыым решением для истечения секторов со слишком больимм уклоном вертикального потока является примелете проверки достоверности, как описано ниже:

•    работа в спутной струе на даный момент источается. Однако проведение проверки достоверности, как описано ниже, может помочь «открыть» сектор измерений, если будет доказано, что скорость ветра все еще является характерной:

•    требование к препятствиям еще труднее интерпретировать, чем при испотъэованм* метеорологической вышки, и наиболее уместное требование состоит в том. что препятствие не должно делать недейстаителыым результат измерения NTF итм испогъэование NTF для получения кривой мощности. Самый подходяи*4Й способ убедиться в приемлемо низком воздействии препятствия — проведение проверки достоверности.

По ГОСТ Р 54418.12.1 мтима/ъное расстояние до соседних ВЭУ должно быть не меньше двух диаметров ротора. В ГОСТ Р 54418.12.1 данное требование накладывается для достижения скорости ветра на вышке, характерной для ротора ВЭУ. Однако дал» в случае наличия соседней ВЭУ на более близком расстоянии ВЭУ будет иметь кривую мощности, a NTF может быть действитетъной. Правильным решением для исключения секторов со слишком богъшиы влиянием очень бтэко расположенных соседних ВЭУ является проведение проверки достоверности сектора, как описано ниже.

Б.3.2 Процедура проверки достоверности

Сектора, в которых измерение скорости ветра при помощи анемометра на гондоле е сочетании с передаточной функцией по скорости ветра не является характерной для скорости ветра, сеойстеетой ротору испытуемой ВЭУ. должны быть исключены из ислытаме*. Такие оектора могут образовываться из-за влияния

•    спутных струй от соседних ВЭУ:

•    препятствий.

•    наклонного потока воздуха.

Сектора, в которых передаточная функция NTF теряет свою действительность, должны быть оценены при помощи следующей проверки достоверности сектора:

R 3 7 1 Спвлувт гаleutrrv мачвпшуш гр«ляу<пмшципгтмNPC л™ гяктлря сптпрыйпаевым* пп ГОСТ Р5441ft 17 1 Если невозможно ислотъэоеать достаточно богъиюй сектор в соответствии с ГОСТ Р 54418.12.1. необходимо оценить кривую мощности по всем направлениям вегрз. Необходимо выполнить осреднение скорости ветра в бинах в виде функции на выходную мощность (обратная кривая мощности NPC).

&.322 Обратная кривая мощности NPC используется для оценки того, является ли скорость ветра характерной для ротора ВЭУ по измерениям фактической мощности для каждого 10-минутного интервала, в течение которого ВЭУ функционировала. Данная оценка должна охватывать все направлетя ветра, а не тогъко направления ветра, применяемые для оцеми кривой мощности NPC.

Для постоянно гонтрогырувкых ВЭУ оюростъ ветра, вычисленная из выходной мощности, должна быть нормализована по опорной плотности воздуха, которая используются для оценки кривой мощности NPC.

Для этого формула (5) должна быть примем юна в обратной зависимости. Для ВЭУ с регулироаатем срыва потока измеренная мощность должна быть нормализована по опорной плотности воздуха до проведения оцемси скорости ветра в соответствт с обратной кривой мощности NPC Для этого формула (4) должна быть применена в обратной зависимости.

Б.3.2.3 В идеале, скорость ветра, вычисленная из выходной мощности VP. должна быть идентична скорости ветра, определенной при помощи анемометра на гондоле с применением У^ Соотношение VP к У^ должно рассматриваться а виде фумсции направления ветра. Для этого следует рассматривать толью скорости ветра выше 4 м/с и ниже номинальной скорости ветра (линейная часть кривой мощности). Соотношение УР к для данных, отфильтрованных таким способом, должно быть усреднено в бинах в виде функщм направления ветра для секторов шири-юй 5*.

Б.3.2.4 В секторах, где скорость ветра, определяемая при помощи анемометра на гондоле и передаготой функции NTF, является характерной для испытуемой ВЭУ. соотношение УР к У^ бгмзко в единице. Сектора с критическим наклонением вертикального потока (передаточная фужция NTF является недействитегъной), с критическим спутным потоком (при слишком высоком соотношении VP к или критическими препятствиями можно четко определить по колебаниям соотношетя УР к У^. осредненного в бинах. Данные сектора должны быть

30

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

иашючеш из окончательной проверки кривой мощности. Для установления источаемых секторов необхоа*-мо определить колебание соотношемкя VP к осреднвтого в бинах. Допускается колебание в пределах 0.96—1,02. При определенных обстоятельствах допустимый диапазон мажет быть расширен до 0.97—1.03. есгм не указан определенный сектор. Самое большое отклонение осредненного в бинах соотношения VP к V от 1 в выбранном секторе измерегмй должно рассматриваться как погрешность передаточной функции NTF за счет втмяния рельефа.

Б.3-2.5 Если обратная кривая мощности НРС не была получена из сектора в соответствии с ГОСТ Р 54418.12.1. сектора с самым низким колебанием осредненного е бинах соотношения VP к следует рассматривать как подходящее сектора для проверки кривой мощюсти. В этом секторе осредненное в бинах соотношение VP к мажет отклоняться от 1. т. к. данные из неподходящих секторов могут агыятъ на обратную кривую мощности NPC. В этом случае махсиыагьное отхлопаю по данному стабильному соотношению VP к должно быть определено для выявления осэнчатегкного сектора для расчета кривой мощности {например. ±0,02).

Б.3.2.6 Обратная кривая мощности NPC должна быть переоценена исходя из установленного измеритетъ-него сектора, и проверка достоверности сектора должна быть повторно проведена с использованием пересчитанной кривой мощности NPC. При необходимости сектор измерений должен быть откорректирован в соответствии с результатами повторного испытания. Если 8 корректировке будет необходимость, тогда обратную кривую мощности необходимо снова пересчитать, и заново провести проверку достоверности. Это необходимо проводить до тех пор. пока процедура не будет доведена до конца.

Примечание — Обычно для завврша чя процедуры необходим один цикл, то есть повторемя испытания не требуется.

Пример результата проверки достоверности сектора показан на рисунке Б.2.

V**V«c*m

А - расположеньый в непосредственной близости ВЭУ:

- - - - допустимый продел;

- количество комплектов данных

Рисунок Б.2 — Пример результата проверки достоверности сектора

На вышеприведенном рисунке черта с ромбами означает статист вескую погрешность осредненного по

винам соотношения VP к V-------Заштрихованные сектора означают оектора. которые необходимо нсхлючигь при

проверке кривой мощности в соответствии с ГОСТ Р 54416.12.1 по причине спутшх потоков от соседних ВЭУ. В направленмях соседних ВЭУ (обозначены на рисунке Б.2 треугольника км) значение VP явно увеличивается по сравнению с

31

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Приложение В

(обязательное)

Процедура оценки передаточной функции скорости ветра, замеренной на гондоле (NTF)

На переда токую функцию могут оказать значительное ахмяние оборудование ВЭУ и система ее управления. В данном приложении приводятся критерии, которые необходимо проверить, чтобы сделать вывод: можно ли передаточную функцию, замеренную для одной ВЭУ. использовать для доугих ВЭУ. Критерии в данном приложении имеют отношение к сравнению измерения передаточной функции NTF на одной ВЭУ и применению передаточной функции NTF для другой ВЭУ (или для згой же ВЭУ а более поздшй срок). Перед началом испытания необходимо проверить следующие требования к процедуре измерения согласно В.1.

В.1 Процедура измерения

Время усреднения результатов, используема для расчета передаточной фумсции NTF. доггаюю равняться времени усреднения результатов, используемых для расчета кривой моидости NPC.

В.1.1 Анемометр, установленный на гондоле

В.1.1.1 Анемометр и флюгер должны быть одного типа.

В.1.1.2 Место расположения анемометра и флюгера долммо быть одним (относительно крепежной конструкции) е пределах 5 мм.

В. 1.1.3 Крепежные конструкции анемометра и флюгера должны быть одинаковыми и располагаться на гондоле е одоом месте в переделах 100 мм.

В.1 И Другое оборудование ВЭУ

В.1.2.1 Тип попасти должен быть одинаковым, включая аэродинакмческие устройства, установленные на лопасти.

В. 1.2.2 Форма лопасти должна быть одинаковой в пределах 100 мм

В. 1.2.3 Оборудование, установленное на гондоле (такое, кая авиационные маяки), должно иметь одинаковое расположение и размер в пределах 100 мм.

В.1.3 Управление ВЭУ

В.1.3.1 Контрольное программное обеспечение и версия программного обеспечения должны быть одинаковыми.

В. 1.32 Все параметры, имеющие отношение к контролю положения тангажа, рыскания, скорости вращения, мощности, и любые другие параметры, которые могут повлиять на передаточную функцио NTF, должны быть одинаковыми: эго необходимо проверить путем сравнения определенных параметров и их соответствующих значений.

В.1.3.3 Рабочий режим (например, малошумная работа) должен быть одинаковым.

В. 1.3.4 Если какие либо и» да*вкнх оцомо-шым «риториоо по оыполилютол. должна испольэооагъсл другая передаго**вя фумадо. Проверка достоверности должна быть подробно представлена а отчета таким образом, чтобы каждая из 9 проверок по данному приложению подтверждалась доказательствами.

32

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Приложение Г

(обязательное)

Процедура измерения передаточной функции скорости ветра, замеренной на гондоле (AfTF)

Г.1 Общие положения

Передаточную функцию скорости ветра, замеренной на гондоле, следует измерять на соседней ВЭУ. расположенной в месте с таким же рельефом, что и исследуемая ВЭУ. т. к. передаточная функция NTF будет использоваться для определения кривой мощности NPC. Ест это невозможно, тогда передающую фуморео скорости ветра, замеренной на гондоле, следует измерять на равнинной местности.

Процедура измерения передаточной функции скорости ветра, замеренной на гондоле, предназначена для оценки влияния ротора ВЭУ на скорость ветра на гондоле, а также для количественной оценки соотношения скорости свободного ветрового потока к скорости ветра на гондоле. Передаточную функцию скорости ветра, замеренной на гондоле, следует установить путем измерения, практически идентичного измерениям по ГОСТ Р 54418.12.1. Все требования ГОСТ Р 54418.12.1 должны 8ыпотяться до тех пор. пока данное приложение не будет расходиться с указанным стандартом.

Главтй резутътат измерения передаточной функции скорости ветра, замера ■ юй на гондоле. — таблнща ит эмпирическая функция хоэффшиентов коррекции для всех замеренных скоростей ветра. Другой результат — оценка погрешности данных поправощых коэффициентов. Данное испытание таске может предоставить информацию. объяснявшую переход к допустимому сектору измерений.

Г.2 Испытательная установка и оборудование

Сигналы, которые необходимо измерить:

-    скорость ветра на метеорологической вышке:

-    направление ветра на метеорологической вы иже.

-    мощность ВЭУ:

-    температура воздуха:

-    атмосферное давление:

-    сипел состояния подключения ветроэнергетической установки к сети.

Система сбора данных может быть внешней, это мажет быть система диспетчерского управления и сбора ЛИЧ1Г ВЭУ или объединение обеих систем.

Ест используется несколько систем сбора данных, во время измерений необходимо проверять, чтобы синхронизация между любьам измерительными системами не отклонялась более чем на 1 % времени осреднения. Любые отклонения и/ит попреет необходимо фиксировать в отчете.

В случае использования системы диспетчерского управления и сбора данных ВЭУ (например. SCADA — система), калибровка и точность цепочки системы па—>- (передача, согласование сигналов и запись данных) должны проверяться путем подачи известных сигналов на выводы датчика и сравнения входных даных с зафиксированной* значениями. Это необходимо проводить при помощи оборудования, калибруемого в соответствю* с нормативными документами. Погрешность системы сбора данных должна быть незначительной по сравненью с погрешностью датчиков. Кроме того, все калибровки, применяемые смещения ит поправки, накладываемые на систему диспетчерского управления и сбора данных ВЭУ должны быть зафиксированы в отчете таким образом, чтобы определить, какие катбровки. применяемые смещения ит поправки, накладываемые на nmmiiin могут быть невыполнении» в процессе обработки данных.

В дополнение к требованиям ГОСТ Р 54418.12.1 должны быть измерены следующие параметры:

-    скорость ветра на гондоле:

-    направление ветра на гондоле:

-    положение гондолы.

Следующие параметры можно измерить для установления достоверности измеренной передаточной функции для будущего использования:

-    скорость вращения ротора:

-    угол (углы) наклона.

Вместо измерения данных сигналов для будущей проверю* достоверности можно задокументировать версию программного обеспечения, соответствующие параметры и их значения.

Анемометр, установленный на гондоле, должен быть откалиброван в соответствии с приложением И. Анемометры должны быть любого типа в соответствии с приложением И. Анемометр, установленный на гондоле, должен быть огкатброван после измерений ит проверен на месте в соответствт с процедурой катбровки по месту, описанной в стандарте ГОСТ Р 54418.12.1. Обретите внимание, что катброака по месту — более сложная по сравненью с катбровкой на метеорологической выиже из-за закрутки ротора, и иногда нет возможности ит не удается провести калибровку по месту по этой причине. Рекомендуется проводить калибровку после измерений в аэродинамической трубе.

33

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Сигнал направления ветра на гондоле должен быть проверен на месте для определения надлежащего функционирования и установления относительного севера {относительно положена рыскания гондолы). Положение рыскания гондолы должно быть проверено с целью определения надлежащего функционирования и установления фактического севера.

Г.З Калибровка площадки

Калибровки площадки должна быть проведена е соответствии с ГОСТ Р 54418.12.1 и данные калибровки используются при замере аюрости ветра на опорной метеорологической вышке. Допустимы следующие иэмене-►мя в процедуре кагмбровки площадки по отношению к ГОСТ Р 54418.12.1:

1)    при оценке данных калиброжм площадки необходимо выявить изменения в результатах калибровки площадки по скорости ветра в дополнение к изменениям по направлению ветра. Это приведет к корректирующим значениям потока в виде фумсцюг скорости данных по бинам. а также направления ветра. Бжы скорости ветра должны быть шириной 0.5 ьУс и должны быть сконцентрированы на цегых кратных 0.5 м/с

2)    линейная регрессия осоростм ветра от опорной метеорологической вышки по отношению к скорости ветра от временной метеорологической вышки для каждого б*ча направления ветра может быть составлена для определения изменения в скорости ветра и получения улучшенных характеристик е случав наличия смещений. В этом случав поправочные коэффициенты для потока являются резугътируххцвй формулой регрессии на бин направления ветра:

3)    дополнительный анализ, который может быть проведен. — калибровка площадки по направлению ветра для установления различия в направлении ветра между постоянной метеорологической вышкой и временной вышкой е виде функции скорости ветра и направления ветра на временной вышке.

Причиной для проведо» мя данной оценки является влияние ротора ВЭУ на направление ветра на гондоле, а таюке на оюрость ветра на гондоле. Болев точный резугыат можно получить путем наложения передаточной функции NTF и на асорость ветра и на направление ветра. Передаточную функцию NTF для направления ветра можно получить на основе тех же данных, что и для передаточной функции NTF по скорости ветра. Но для установления передаточной функции по направлению ветра влияние ре/ьефа необходимо отделить от алиямя ротора. Калибровка площадки по направлению ветра будет фокусироваться на смещениях вместо соотношений. Без учета влияния рельефа и/или ротора на направленно ветра будет увеличиваться погрешность абсолютного направления ветра и следовательно будет уменьшаться сектор измерений при расчете кривой мощности.

Точная процедура, используемая для проведения калибровки площадки по скорости ветра и возможно направлемню ветра, должна быть зафиксирована в отчете настолько подробно, чтобы ее можно было просмотреть и при необходимости повторить. Оценка погрешности для всех результатов по калибровке площадки должна быть проведена и зафиксирована е отчете.

Г.4 Процедура измерения

Каха ляныму должна (iun. угтамтапемя в тлтвотгтвии г. ГОСТ Р К441Я 1? 1 m опадут ^ими ихменениммь*-

•    данью должны быть отфильтрованы, используя сигналы состояния ВЭУ гфи работе е сети, а не готовой к эксплуатации ВЭУ.

•    база данных должна считаться полной, если соответствует критериям 8.8 настоящего стандарта:

•    дате метеорологической вышки должны быть отсортированы по бинам по скорости ветра на гондоле в соответствии с методом бинов. описанным в ГОСТ Р 54418.12.1 при скорости ветра на гондоле на оси X. Затем необходимо провести линожгую интерполяцию бмнов. Используя данные из базы, должна быть вычислена УП| при помощи следующей формулы:

где    и У.,.,., . — осреднвжые значения скорости ветра на гондоле в бте » и т+1:

Vm"j и    — осредненные значения скорости ветра на метеорологической вышке е биие i и /*1. при

необходимости должны накладываться поправочные коэффициенты потока, взятые из калибровочного измерения площадки:

УГ1:|Г| — измеренное мэчение анемометра на гондоле, для которого мы хотим провести оцемгу скорости свободного ветрового потока:

У^ — скорость свободного ветрового потока, полученная на основе ооросги ветра, замеренном на гондоле и на метеорологической выше    и У^ соответственно).

Передаточная функция (NTF) определяется как Уш в виде функцнм Vnactm на бин.

В качестве альтернативы функция У^ на оси у и У.|П|Г1 на оси х (для биноа по У.^.д-,1 может быть приведена в соответствие с математической функцией Должен использоваться взвешенный подбор, иначе самая низкая

(Г.1)

34

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

и самая высокая скорости ветра будут оказывать самое сильное влияние на подобранный результат, что нежелэ-тегьно. В отчете необходимо указать, как осуществлялся подбор, и какая весовая функция использовалась, а также какое влияние оказала погрешность на подобранный результат. Передаточная функция NTF является действите/ъной гогько для промежутка, начиная с бина самой покой скорости и ветра и до бина самой высокой осорости ветра, экстраполяция передаточной функции NTF не допускается.

Подобной процедурой можно воспользоваться при создан»» передаточной функции NTF по направлемео ветра: дожая процедура будет концентрироваться богьше на смещениях, чем на соотношениях.

Г.5 Проверка качества данных

Проверка качества да них должна проводиться в соответствии с 8.5.

Кроме того, необходимо создать и просмотреть графики соответствующих сигналов для проверки предоставленного оборудования метеорологической вышки и описания схемы испытательной площадки на правиль-

Пример—Следует построить график отношения дажых первичного и контрольного анемометра. осредненных за 10-минутный интервал е зависимости от направления ветра. Для этого необходимо сравнить место расположения (градусы относительно фактического севера или другого опорного направления) крепежной конструкции (одиночная опция установки анемометра на высоте ступицы) или шесто нахождения спутных струй от переичноао/контрольного анемометра (двойная опция установки анемометра на высоте ступицы) исходя из этих графиков с расположением оборудования по документации. Данные графики могут быть также использованы для проверки местоположения задокументированной ВЭУ по отношению к метеорологической вышке путем сравнения установленного центра спутного потока ВЭУ с ожидаемым значением. В данном анализе, если возможно, необходимо изучить и откорректировать расхождения. Неразрешенные расхождения должны быть зафиксированы е отчете по измерениям.

Г.6 Результаты, получаемые выводом

Резутътэты. получаемые выводом

1)    передаточная фунюря (NTF) для скорости ветре, описывающая V*» в виде результата по бинам итм математической функции У.1Г|Гп. осредненной по бинам.

2)    кагмброека площадям (есги требуется, по ГОСТ Р 54418.12.1) вьраженная в виде:

-    nonpaw цх коэффициентов потока по бинам направления ветра:

-    поправок кдх коэффициентов потока по бинам скорости ветра и направления ветра:

-    параметров шнейной регрессж по бину направления ветра:

3)    (необязательно) передаточная функция (NTF) для направления ветра:

4)    выраженная е виде смещения по бжу скорости ветра ихы в виде математической функции скорости ветра

на гондоле:

5)    (необязательно) кагмброека площадки для направления ветра, вьраженная в виде:

-    смещений по бину направления ветра:

-    смещений по бину схорости ветра и направления ветра:

-    параметров гынейной регрессии по бину направления ветра:

в) результаты проверки достоверности в соответствии с Г.8:

7)    ачализ погрешности по всем получении резутътатам в соответствен с Г.9.

8)    отчет по передагожой фумеции NTF е соответствж с Г.10.

Г.7 Проверка устойчивости направления ветра

Измеренная передаточная функция может показать ббльшую изменчивость при определенных налраале-жях ветра. Причжой может служить рельеф местности, но, кроме того, направление ветра может быть сильно неустойчивым, ест» ветер не относится к преобладающему направлению ветра. Рекомендуется провести анализ изменчивости передаточной функции для направления ветра следующим образом:

- наборы да кы-х. на которых основывается передаточная функция, должны быть рассортированы по бинам направления ветра шириной 10*. сформированным по цель» кратньш 10*. Есгм ранее проводилась калибровка площадки, рекомендуется ислогъзовэтъ бжы того же самого направления для отображения влияния направления при калибровке площадки на передаточную функцию. V— должна быть усреднена для каждого бина. а среднее квадратическое отклонение VKM должно быть вычислено для каждого бина направления для ограниченного диапазона аеоросги ветра (обычно начжзя от схорости ветра вкгжмения до средних скоростей ветра), где можно добиться гынейного соотношения V,l1li:tf< и V^.

Среднее и среднее квадратичоосое отклонение должны быть показаны на графиках а зависимости от направления ветра, осредненмого для каждого бина. Этот график покажет, является ли передаточная функция

35

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

чувствительной по отношению к направлению ветра. Если прослеживается четкое влияние направлежя ветра, то сектор измерения может быть уменьшен и может включать только те направления, которые показывают непротиворечивый результат.

В тех случаях когда сектор уменьшается, проверка достоверности, проводимая е соответствии с Г.8. должна показать очевидность усовершенствования передаточной функции NTF.

Г.8 Проверка достоверности кривой мощности NPC

Скорость ветра на гоните долина быть откорректирована исходя из получеяюй передаточной функции, а кривая мощности и АЕР долины быть аычислеш на основе откорректированной скорости ветра. Дополнительно можно сделать поправку на направленно ветра по полученной передатояюй функции для направления ветра.

Кривая мощности и АЕР должны также опираться на измерения и метод, описанный в ГОСТ Р 54418.12.1. с той лишь разницей, что должна быть проведена фильтрация сигналов ВЭУ. работающей в сети. Та же самая база действительных измеренных данных должна испогьэовэтъся для обоих анализов при ограниченном диапазоне скорости ветра, если необходимо, для обеспечения покрытия одного и того же диапазона скорости ветра. Оба результата необходимо сравнить в виде кривых мощности по бинэм. а таске в виде АЕР. Максимальное различие по мощности на б*ы должно составлять 1 %. Максимальное различие по АЕР должно составлять 1 % для среднегодовой скорости ветра не высоте ступицы от 4 до 11 м/с согласно 9.3.

Если проверка достоверности не удовлетворяет вышепережспетыы критериям, должна быть рассмотрена и откорректирована основная при»—о. гыбо возможно использование другого метода. Если основная при*— о расхождения не может быть определена и пока различия в рассортированным по бинам мощности и АЕР составляют менее 3 %. дополнительная погрешность должна быть оценена, задокументирована и зафиксирована в отчете. Если различия составляют более 3 V необходимо провести новое испытание.

Г.9 Погрешность

Погрешность передаточной функции(ий) NTF должна быть вычислена в соответствии с приложениями Д. Е иЖ.

Г.10 Требования к отчетности

Кроме требований к документации, изложенных в ГОСТ Р 54418.12.1. должны выполняться следующие требования:

•    точное положение конструкции крепления гондолы с точностью до 10 мм должно быть зафиксировано в отчете. Опорная точка, по отношению к которой измеряется все расстояыя. должна быть четко определена:

•    точное место крепления анемометра на крепежной конструкции гондолы должно быть зафиксировано а отчете с точностью до 1 мм;

•    должны быть сделаны фотографии всей гондолы и крепежной конструкции гондолы для точного воспроизведения схемы измерении:

•    тип анемометра на гондоле, серийный номер и данные о калибровке должны быть зафиксированы в отчете:

•    установка гондолы на направление ветра должна быть зафиксирована в отчете с точностью до 1*:

•    тоиый метод фильтрации, используемый для создания передаточной фужции NTF. кривая мощности исходя из установки гондолы на схорость свободного ветрового потока и кривая мощности на основе ГОСТ Р 54418.12.1 должны быть отражены в отчете для устанюеления точных критериев фильтра и точного объема удаленных данншх на интервал фильтрации:

•    тип передаточной функции (например, полиномиальная, по бинам) и используемая весовая фумсция (если применяется) должны быть отражены в отчете:

•    представление измеренных даншх:

а)    граф** разбросов средней скорости свободного потока е виде функции скорости ветра на гондоле. Пример приведен на рисуя» Г.1:

б)    кривая мощности, вычисленная при помои** откорректированной скорости ветра на гондоле. Пример приведен в таблице Г.1:

в)    кривая мощности на основе измерений и метода ГОСТ Р 54418.12.1 с той разящей, что необходимо провести фильтрацию доицх ВЭУ. работающей в сети. Пример приведен в табпще Г.1:

г)    значения АЕР для среднегодовых скоростей ветра в вида целых чисел скорости ветра от 4 до 11 м/с для обеих кривых мощности:

д)    относительные разности в мощности между обеими кривыми мощности для каждого бина скорости ветра:

в) относительные разности в АЕР между обоими кривыми мощности для каждой среднегодовой скорости ветра.

36

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Скорость ветра на метеорологической выиже на высоте ступицы. Mfc 20

18

16

14

12 10 8 6 4 2

0    2    4    6    8    10    12    14    16    18    20

Скорость ветре не гондоле. м*с

Рисунок Г.1 — Передаточная функция NTF для скорости ветра

Таблица Г.1 — Пример представления кривой измеренной мощности на основе даншх с метеорологической вышки для проверки достоверности

ВЭУ с метеовышкой

по ГОСТ Р $4416.12.1

Относительная ялотность воздуха 1.225 кг/м*

Категория А

Стэмдортноя

погрешность

S,

[хвт]

Катего^гя В

Стандартная

погрешность

",

>«9.|

Суммарная

погрешность

Стандартная

погрешность

(квт)

Номер

бина

Скорость остро но высоте ступицы (м/с)

выходное

мощность

мощность

(<вт|

с.

Номера

наборов

данных

Ш

7

3.40

-19.7

-0.144

4

9.75

20.82

22.99

8

4.02

24.1

0.107

19

6.99

22.24

23.31

9

4,55

7в.З

0.239

37

6.57

24.63

25.49

10

5,03

138.2

0.312

84

5.17

27.41

27.89

11

5.54

220.3

0.373

130

4.86

32.67

33.03

12

6.01

303.5

0.402

194

4.76

35.61

36.13

13

6.50

394.7

0.414

229

4.48

39.05

39.31

14

6.99

492.3

0.414

205

5.06

42.30

42.61

15

7.49

609.1

0.417

209

5.70

51.01

51.33

16

7.97

762.9

0.433

171

8.80

69.46

70.02

17

6.50

927.1

0.434

173

9.56

71.87

72.50

18

9.00

1091.6

0.431

113

11.07

79.02

79.80

19

9.51

1307.9

0.437

112

12.99

105.41

106.21

20

10.02

1534.6

0.439

64

17.93

115.94

117.32

21

10.52

1755.3

0.434

101

15.10

117.85

118.81

22

11.01

1950.7

0.421

105

13.83

114.28

115.12

23

11.49

2111.6

0.400

19

14.91

98.59

99.71

24

11.99

2292.7

0.383

103

10.40

111.80

112.28

25

12.52

2381.4

0.349

76

8.32

60.78

61.35

26

12.96

2435.1

0.322

50

4.63

49.97

50.19

27

13.49

2456.7

0,288

32

4.39

34.86

35.13

28

13.98

2465.0

0.260

17

2.27

32.73

32.80

29

14.45

2468.6

0.235

12

1.40

32.35

32.36

30

14.96

2471.0

0.212

3

0.61

32.31

32.31

37

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Приложение Д

(обязательное)

Оценка погрешности измерений

Д.1 Общие положения

В данном приложении представлены требования к определению погрешности измерений. Теоретическая база по определению погрешности методом бинов с проработанным примером оцежи погрешности приведена в приложении Ж.

Передаточная функция скорости ветра, замеренном на гондоле, и кривая мощности на гондоле допжж быть допотмены оценкой погрешности результатов из-за погреияюсти измерений, а также других факторов, таких как рельеф. Согласно ГОСТ Р 54418.12.1 существуют погрешности двух типов: категории А. величину которых можно установить из измерений, и категории В. которые оценивают другими средствами. Для обеих категорий погрешности выражают в виде средней квадратичных отклонений и называют стандартными погрешностями.

Д.2 Измеряемые величины

В таблицах Д.1 и Д.2 гредставлен минимальный список параметров погрешюсти. которые необходимо включить в расчет погрешности передаточной функции аюрости ветра, замеренной на гондоле, и кривой мощности для гондолы, соответственно.

Таблица Д.1 — Перечес компонент погрешюсти для оценки передаточной функции скорости ветра, замеренной на гондоле

Измеряемый параметр

Компонента погрешности

Категория

погрешности

Калибровка местности

Опорное положение

(если проводится)

Калибровка анемометра

В

Рабочие характеристики

В

Влияние монтажа

В

Система сбора данных Положенею ВЭУ

в

Калибровка анемометра

в

Рабочие характеристики

в

Влияние монтажа

в

Система сбора данных

в

Сезонные изменения

в

Статистические изменения

А

Скорость свободного

Калибровка анемометра

В

ветрового потока

Рабочие характеристики

В

Влияние монтажа

в

Калибровка местности (если проводится)

в

Система сбора данных

в

Скорость ветра

Калибровка анемометра из-за скорости ветра (для акустичеоосх

в

на гондоле

анемометров)

Калибровка анемометра из-за направления ветра (для акустических анемометров)

в

Рабочие характеристики

в

Влияние монтажа

в

Система сбора данных

в

Передаточная функция

Погрешность типа А в регрессии передатонюй фумсции или ос-редненных значениях б«е«а (при необходимости)

А

Метод

Сезонные изменения

в

38

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Таблица Д.2 — Переча»» компонент! погрешносги для оцемси кривой мощности на гондоле

Измеряемый параметр

Компонента погрешности

Категория

погрешносги

Электрическая мощность

Трансформаторы тока

в

Трансформаторы напряжения

в

Датчик мощности или устройство измерения мощности

в

Измерет-ые динамической мощности

в

Система сбора данных

в

Колебагмл электрической мощности

А

Скорость ветра

Калибровка анемометра на подоле из-за аюрости ветра

В

Калибровка аюмометра на гондоле из-за налравле»гия

в

Рабочие характеристики

в

Влияние монтажа

в

Искаже»мв потока из-за местности (приток)

в

Передаточная фумщия скорости ветра, замеренной на гондоле

в

Система сбора данных

в

Температура воздуха

Датчик температуры

в

Защита от солнечных лучей

в

Влияние монтажа

в

Система сбора данных

в

Давле»гие воздуха

Датчик давления

в

Влияние монтажа

в

Система сбора данных

в

Метод

Поправка на плотность воздуха

в

Сезонные изменения

в

Изменения в притоке воздуха к ротору

в

Вгьинио турбулентности на сортировку по бинам

в

Компоненты, представленные е таблицах Д.1 и Д2. составляют минимальный перече»» компонент погрешности. При необходимости компоненты могут быть добавлены.

Примечание — Метод настоящего стандарта основан на безусловном допущемт о том. что средняя мощность, генерируемая ветроэнергетической станцией за 10 кич. полностью определяется одновременно эа-мореемымм в точение 10 к*» средней скоростью ветра при помощи анемометра на гондоле (относится к скорости свободного ветрового потока, определяемой при помощи специального измерения передаточной функции скорости ветра, замеренной на подоле) и плотностью воздуха. Другие параметры потока вгмяют на генерируемую мощность и передаточгую фумсцию скорости ветра, замеренной на гондоле. Таким образом, одинаковые ВЭУ будут вырабатывать различное когмчвсгво энергии и различные скорости ветра на гондоле в раэ-ых местах, даже если скорость свободного ветрового потока на высоте ступицы и плотность воздуха будут одш и те же. К таким параметрам относятся турбулент»»*е флуктуации скорости ветра (в трех направлениях), наклонение вектора потока относитег»но горизонтальной шкалы турбулентности и сдвиг средней скорости по ротору. Кривая мощности меняется от площадки к площадке, но поскольку другие оказывающие влияние параметры не измеряются и не учитываются, изменение кривой мощности расценивается как погрешность. Такая явная погрешность вытекает из различий в мощности, получаемой в различных топографических и юмматичесхих условиях, нагфимер. при сравнении АЕР. замеренной на однородной местности, с АЕР. замеренной на неоднородной площадке ветряной фермы. Эту явную погрешность сложно выразить количественно. В зависимости от условий на площадке и климата. погрешность может составлять порядка 10 % или выше. Можно ожидать, что погрешность будет увеличиваться с усложнением условий, при которых измерялась передаточная функция скорости ветра на гтдоле. и усложнением условий, при которых на кривой мощности на гондоле наблюдаются отклонения от нормы, с усложненном топограф»*» и ростом частоты проявления агрессивных атмосферных условий. Настоящий стандарт рассматр»»-вает данньи вопрос путем добавления компонент погрешнюсти. таких как сезонные изменения и приток воздуха к ротору.

Д.З Погрешность направления ветра

Погрешность направления ветра не влияет напрямую на погрешность кривой мощности или погрешность годовой выработки энергии, но влияет на расчет сектора измерений в соответств**» с приложением Б. Поэтому некоторые оценки вшяния компонент погрешности приводя гея в данном при ложа ми.

39

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Погрешность измереьмя направления ветра включает три компоненты: погрешность положения в плоскости рыскагмя. погрешность флюгера на гондоле и погрешность системы сбора данных. Кроме того, погрешность положения в плоскости рыска ятя включает погрешность в регулировке (или установке далека) и погрешность раэрешвгегя сигнала (или погрешность далека). Погрешность в направлении ветра, замеряемом на гондоле, состоит из погрешности калибровки (только для акустических далекое), погрешности калибровки по месту, а также воздействия, оказываемого ротором и рельефом на измерения (влияние рельефа включает влияния восходящего потока для определенной местности).

Таблица Д.З — Компоненты погрешности в абсолютном направлении ветра на гондоле

Измеряемый параметр

Компомепга погрешности

Категория

погрешности

Положение в плоскости

Калибровка площадки

в

рыскания

Разрешение сигнала

в

Направление ветра.

Калибровка — погрешность установки датчика (только для акусти-

в

замеренное на гондоле

ческих датчиков)

Калибровка — различия в направлениях ветра, усредненных в бинэх. из-за направления ветра (только для акустических датчиков)

в

Калибровка — различия в направлениях ветра, усредненных в бинах. из-за i юоортикагы-юго потока (только для акустических дат-чесов)

в

Регулировка датчика

в

Влиямге ротора на измеренное осредненное направлегме ветра

в

Влияние рельефа на измеренное осредненное направление ветра

в

Система сбора данных

Передача сигнала

в

Точность сисгеьм

в

Согласование сигнала

в

40

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Приложение Е

(обязательное)

Теоретическая основа определения погрешностей измерений

методом бинов

Е.1 Общие положения

Скорректированная серость ветра, получетая при применении передаточной функции (NTF). имеет погрешность. связанную с измерением NTF. а также с перенесением NTF на ту же самую или другие ВЭУ (такого же типа), подвергающиеся режимам притока воздуха, отличающимся от преобладающих режимов во время измерения соотношения NTF.

При оценке погрешности uc f а выходной скорости ветра из бинэ » измеренной NTF или в мощности а бм-*е / кривой мощности NPC. в самом общем виде суммарную стандартную погрешность можно выразить следующим образом:

и и

ис< = X Xc*ju«ucmu>.iPiu.m* *-i /-1

(Е.1)

где сЛ1 — коэффициент чувствите/ъности компоненты к в бине г. ut l — стандартная погрешность компоненты к в бмче г, c,j — коэффмдонт чувствитегъности компоненты / в бине/. и,4 — стандартная погрешность компоненты I в бине f.

М — количество компонент погрешности а каждом бине:

pk ц/— коэффициент корреляции между компонентой к погрешюсти в бине i и компонентой / погрешности в бине / (на рисунке Е.1 испольэоеаш только диагональные элементы / = i).

Компонента погрешности — индивидуален исходная величина для определения погрешности каждого измеряемого параметра. Суммарную стандартную погрешность в расчетном годовом производстве энергии. ид£р. в общем виде можно выразить формулой

,    , N N U U

^АбР * X I £ £    (Е,2)

/-1,-1 *-1 /-1 1

где f, —относительное проявление скорости ветра в интервале скоростей ветра и V;.F{V)— F(V^,) в бине г. F(V)— интегральная функция распределения вероятности Релея для скорости ветра;

N — «мело бинов;

Ыл — количество часов в оаьюм году - 8760.

Чтобы упростить выше приведенные выражения для суммарной погрешности до практического уровня, можно прмцтть следующие допущения:

-    компоненты погрешности либо полностью коррегмроеаш (р = 1, и для нахождения суммарной стандартной погрешности применяют линейное суммирование): либо независимы (р = 0. и для нахождения суммарной стандартной погрешюсти применяют квадратичное суммирование, то есть суммарная стандартная погрешность равна корню квадратному от суммы квадратов компонент погрешности):

-    асе компоненты погрешности категории А между собой независимы, компоненты погрешности категорий А и В независимы (от могут быть из одного бина или из разных бинов). в то время как компоненты погрешности категории В находятся а полной взаимной зависимости (например, погрешность датчика мощности в разных бинах).

Следует обратить внимание на то. где кривая мощности NPC выводится для нескольких ВЭУ. погрешности измерения NTF являются взаимосвязанными между ВЭУ. а компоненты погрешности NTF, связанные с условиями местности и притоком воздуха, могут также остаться взаимосвязанными, если хоть ко для всех ВЭУ используется одна и та же передаточная функция.

Используя эти долущемгя. суммарную погрешность мощности в бине исможно представить:

«А    Мд

ucj = X "*..*».< + X* *? * и*■    (ЕЗ)

k-1    к-1

где МА — ч*спо компонент погрешности категории А:

Мв — число компонент погрешности категории В:

skl— стандартная погрешность категории А компоненты к в бмче

s( — суммарные погрешности категории А в бине г.

и, — суммарные погрешности категории В а бине г.

41

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Следует заметить, что    не зависит от размера бинэ вследствие зависимости sp t от числа наборов дама

в вине (см. формулу (Е.10)).

После принятия допущений получаем следующую суммарную стандартную погрешность в производстве энергии

ММ.    Мв N    1

uisp =    I'* I ci.ai, . W? I X//C*,irM .    {E.4)

1-1 *-1 1-1 |

Важность второго члена данного выражения заключается в том, что каждая отдельная компонента категории В относится к соответствующей погрешности АЕР. что позволяет применить допущение о полной зависимости отдел ы-ых компонент в бинах. И наконец перекрестные компоненты суммарной погрешности в виде корня квадратного от суммы квадратов прибавляет к результирующей погрешности олредележя АЕР.

Е.2 Перенос погрешностей на этапах измерения NTF/NPC

Определенные погрешности проходят через различные этапы измерений NTFINPC и. следовательно, подвергаются риску быть переоцено! ■ ими. ест применять вышелриведежые допущения относительно независимости погрешностей категории В. Этого можно избежать путем рассмотрели степени отказа погрешностей.

Примори, гфивааенные в таблгще E.t. демонстрируют некоторые ситуацм. 8 которых может быть рассмотрена степень отказа погрешностей.

Таблица Е.1 — Примеры источник» для анализа степени отказа погрешностей

Истоямк неопределенности

Степень от им погрешностей

Условная погрешность

Работе характеристики опорного анемометра на опорной вышке во время калибровки площадки с испытательной ВЭУ для проверки переда то-*юй функции NTF ВЭУ

Работе характеристик опорного анемометра на опорной аышке во время измерения NTF на испытательной ВЭУ

Та же модель анемометра (предпочтительнее использовать тот же самый анемометр) используется на опорной вышке во время измерения калибровки площадки и во время измерения NTF, а также преобладают одинаковые режимы входящего потока

Влияния монтажа опорного анемометра на опорной аышке во время катбровки площадки с ис-гытатегъной 8ЭУ для проверки передаточной функции NTF ВЭУ

Влияния монтажа опорного анемометра на опорной вышке во время измерения NTF

Тото такая же крепежная конфигурация используется для опорного анемометра во время калибровки площадки и измерения NTF

наооте характеристики анемометра на гондоле испытательной ВЭУ во время определения передаточной функции NTF

наооте характеристики анемометра на гондоле испытательной ВЭУ во время определения кривой мощности NPC

Та же модель анемометра на гондоле используется для испытательных ВЭУ NTF и NPC. и преобладают одинаковые режимы входящего потока

Влияния монтажа для анемометра на гондоле испытательной ВЭУ во время определения передаточной функции NTF

Влияния монтажа для анемометра на гондоле испытательной ВЭУ во время определения кривой мощности NPC

Тото такая же крепежная конфигурация используется для испытательных ВЭУ NTF и NPC, и преобладают од таковые режимы потока

Влияние рельефа на передаточную функцию NTF во время измерения NTF

Влитие рельефа на передаточную фунпаео NTF во время отклонения кривой мощности NPC

Характеристики рельефа для ВЭУ измерения NTF и характеристики рельефа длтя ВЭУ испытания NPC одинаковые (то есть а обоих случаях используется одна и та же ВЭУ) или схожие (то есть используются рядом стоящие ВЭУ на одном хребте)

Во всех вышеперечислежых случаях степень отказа будет снижаться, т. к. различия а атмосферных условиях и условиях на площадке, гфеобладаощих во время каждого этапа измерения, будут усиливаться. Дамые различия могут возрасти в результате проведения различных этапов измерения в разных местах (например, измерение NTF на простой территории и использование NTF во время измерения ЫРС на сложной территории) или в разное время года (например, измерение NTF петом и измерение NPC 8 этом же или доугом месте зимой).

42

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Анатз степей»! отказа погрешности при анализе погрешности кратко описан в ГОСТ Р 54418.12.1. но в настоящей стандарте он представлен более детально.

Пример неявного анатза степени отказа погрешности можно найти в ГОСТ Р 54418.12.1 (приложение Е). где вычисляются погрешности для катбровхи площадки. Рабочие характеристики анемометра являются фактором. влияющим на погрешность катбровхи площадки. Т. к. необходимо иметь обе анемометра одного типа, то учтена степень отказа данной компоненты погрешности, и она. следовательно, не включена в расчет.

Примеры в приложении Ж подвергаются оценке погрешностей категорий А и В для каждого бина кривой измеренной мощности. Извлекается погрешность кривой мощности и затем оценивается погрешность АЕР. Указанные примеры таске используют анализ степени отказа погрешюсти.

Испогъзуя объединение компонент погрешности кэтегорнм В в соответствии с формулой (Е.З) и учитывая факторы степени отказа погрешности, все компоненты погрешности внутри каждого бгна следует сначала суммировать для отображения суммарной погрешности категории В каждого измеренного параметра, как. например, для скорости ветра.

и

4.1    (Е.5)

ж

где i/y, — общая погрешность скорости ветра а бине г,

UyAi— стандартная погрешность компоненты скорости ветра к в бине г (см. таблицы Е-2 и Е.З):

1^.к — фактор степени отказа для компоненты погрешности к:

М — количество компонент погрешности скорости ветра. Следует обратить внимание на факторы степени отказа I. вклюмоице в формулу (Е.6). Для 1*1 стелет*» отказа не применяется, и формула возвращается к формуле, используемой в стандарте ГОСТ Р 54418.12.1. Для К1 применяется степень отказа, а для М) применяется полное аннутрование погрешюсти. При аннулировании необходомо соблюдать следующие правила.

-    аннулирование не производится при первом появлении ошибки, тогысо при последующем обнаружена. Ест. например, кривая мощности NPC извлекается из того же набора данных. что и для передаточной функции NTF. нет необходимости дважды учитывать погрешность калибровки анемометра. Таким образом, она будет включена в погрешность NTF (/= 1). а не в погрешность NPC (/*0):

• статисгичеама погрешюсти никогда не аннулируются, и. таким образом, они не включают компонент аннулирования:

-    ест накладывается неполное аннулирование е дополнение к вышеприведенному примеру, но в I юкоторых случаях может накладываться частичное аннулирование:

-    оценки, приведенные в приложении Ж. должны подразумеваться как низкие граннщы для аннулирования. низкие значения могут только испогъэоваться при наличии подтверждения.

Затем стандартные погрешности измеряемых ветчин могут быть суммированы для получения общей погрешности в бине i. используя формулу (Е.в). Формула (Е.7) мажет быть использована для вычисления стандартной погрешности АЕР.

*4.1=4., *4., + 4.t4, + сЬит. ««■».*£.. *<£..*£.!    <Е-в)

где обозначения в соответствии с тэблщей Е.З.

Следует иметь виду, что погрешюсти из-за системы сбора данных являются частью погрешности каждого измеряемого параметра, а искажение потока из-за ре/ъефа екгючэется в погрешность скорости ветра.

Для вычисления погрешности в АЕР погрешность каждой компоненты категории В необходимо суммировать по б*иам перед прибавлением других компонент, для точного учета корреляций между винами.

(Е.7)

Формула (Е.7) является идентичной формуле (Е.4). за исключением введения в формулу коэффициента аннулирования /.

Е.З Погрешности категории А

Единственная, требующая рассмотрения погрешность категории А — это погрешность измерениях и нормализованных данных по электрической мощности в каждом бине. изменения в калибровке площадки (когда провожается) и колебания в передаточной функции NTF.

Е.3.1 Погрешность категории А определения электрической мощности

Среднее квадратическое отклонение в распределении нормализованных да киях по мощности в каждом бине вычисляется по формуле

43

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

гае ор . — среднее квадратическое отклонение нормахмэованных данных по мощности в б*ме г;

Nt — 410110 наборов даивдх за 10-минупым период в бине с

Р( — нормализованная и осредоенная генерируемая мощность в б*ые /;

Рп _ — нормализованная генерируемая мощность по набору данных у в бине г.

£т»щарткую погрешность норыализооа» ■ юй и осреднением мощности в бине определяют по формуле

ар./

s,=spj"?r    <=■»>

где 5Р, — стандартная погрешность мощности категории А в бине г.

ср ■ — среднее квадратичное отклонение нормализованных данных по мощности в бне-ю к N, — число наборов данных за 10-минутный период в бине г.

Таблица Е.2 — Перечень погреимостей категории А и В для NTF

Категория В: Измерительные приборы

Примечание

Стандарт

Погрешность

Возмущение потока из-за рельефа (кагыбровка пло-

USC.1/

щадки)

Калибровка опорного анемометра

ab

ГОСТ P 54418.12.1

«sew

Рабо*ю характеристики опорного анемометра

Cd

ГОСТ P 54418.12.1

°8C2..

Влитию монтажа опорного анемометра

с

ГОСТ P 54418.12.1

«8C3.<

Система сборе данных (передача, точность системы

°esc..

и преобразование сигнала)

bed

"SC4./

Калибровка анемометра, расположенного на ВЭУ *

ab

USCS..

Рабочие характеристики анемометра, расположен-

ГОСТ P 54418.12.1

«see./

ного на ВЭУ

cd

ГОСТ P 54418.12.1

uesc2.,

Влияние монтажа анемометра, расположенного на

ГОСТ P 54418.12.1

ВЭУ*

с

Система сбора данных (передача, точность системы

и преобразование сигнала)

bed

Скорость свободного ветрового потока

of 3.1

Калибровка опорного анемометра

ab

ГОСТ P 54418.12.1

UFS1J

РаОочкв характеристики опорного анемометра

cd

ГОСТ P 6441 в, 12.1

UFS2J

Влигаю монтажа опорного анемометра

c

ГОСТ P 54418.12.1

"fS3J

Погрешность калибровки площадки

be

UF8*J

Система сбора данных (передача, точность системы

udFSJ

и преобразование сигнала)

bed

Скорость ветра на гондоле

ГОСТ P 54418.12.1

Uni

Погрешность калибровки анемометра на гондоле из-

“ни

за скорости ветра

ab

Погрешность калибровки анемометра на гондоле из-

u«2 l

за направления ветра (для акустического анемометра

или хрыльчэтого анемометра)

b

UN3 J

Рабочие характеристики анемометра на гондоле

cd

ГОСТ P 54418.12.1

Влияние монтажа анемометра на гондоле

c

UdNi

Система сбора данных (передача, точность системы

и преобразование сигнала)

bed

Категория В: Метод

Метод

Сезонные изменения (меняющиеся климатические

d

условия), влияющие на NTF

4*1.1

Сезакыо изменения (меняющиеся климатические

d

U«2.l

условия), влияющие на результаты калибровки пло-

щадки *

44

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Окончание таблицы Е.2

Категооа» В: Измерительное приборы

Примечание

Стандарт

Погрешность

Категория А: Статистические

Статистическая погрешность в наборе зафмхирооап шх данных

Измои'моость для NTF Изменчивость для калибровки площадки

е

е

SNTF.I *SC JJ

* Параметр, необходимый для расчета погрешностей.

Примечание — Обозначение погрешностей: а — ссылка на стандарт:

Ь — калибровка:

с — другой «объективный» метод: d — «догадка»: е — статистика.

Таблица Е.З — Перечень погрешностей категории А и В для NPC

Категория В: Измерительные приборы

Примечание

Стандарт

Обозначение

Чуастаительнос!

ь

Выходная мощность

а

ГОСТ P 54418.12.1

UP>

Cp

,= 1

Трансформаторы тока

а

ГОСТ P 54418.12.1

UPU

Трансформаторы напряжения

а

ГОСТ P 54418.12.1

Датчмс мощности и прибор для иэмере-

UP3>

ния мопрости

с

«Р4

Измерение дтамической мощности

cd

UOPj

Система сбора данных (передача, точ-

носгь системы и преобразование сигнала) *

bed

Скорость ветра

°VJ

Погрешность калибровки анемометра и>

за скорости ветра

ab

ГОСТ P 54418.12.1

погрешность каливровки анемометра на

гондоле кз-за направления ветра (для акус-

тического анемометра или крыльчатого ане-

момвтра) *

b

А Л

Рабочие характерней-мси

cd

CV.I =

Р1 - р,-г

влияние монтажа

c

V. - У, _ t

Возмущение потока из-за регьефз

cd

ГОСТ P 54418.12.1

°V4 J

NTF

be

ГОСТ P 54418.12.1

Система сбора данных (передача, точ-

u>f*j

носгь системы и преобразование сигнала) *

bed

"aw

Плотность воздуха

Cv./

Температура

uu

Ct.( =

З^ОвМ )

Датчмс температуры

a

“ti /

Защита от согыечного излучения

cd

«Т 21

примечание

влияние монтажа

cd

^T3 i

Для ВЭУ с регугм-

Система сбора данных (передача, точ-

рованием срыва

носгь системы и преобразование огнапа)*

bed

Utai

потока чуествитегъ-

ность остается та-

кой же.

как в ГОСТ

Р 54418.12.1.

45

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Окончание таблицы Е.З

Катетера* В: Измерительное приборе*

Примечание

Стандарт

Обомачеиие

Чувствительность

Давление вот-уха Датчюс давлогмя Влиятне монтажа

Система сбора данных (передача, точность системы и преобразование сигнала)*

а

с

bed

«В./ «В1./

ЧШ2,

Uee2.i

, _

4(-3BDaUJ

Примечание — Для ВЭУ с регулированием срыва потока чувствительность остается такой же. как в ГОСТ F 54418.12.1.

Категория В: Метод

Метод

Влита мо турбулентности на разбиение по бикам*

Поправка на плотность воздуха Влита мо сезонных изменений на NPC Изменения в притоке воздуха к ротору

cd

cd

d

de

и и.,

«М3.1 ^Ы4 >

«MS.I

uU6j

Ср, = 1

CrjMC*,

Ср>= 1

Cpj = 1

Категория А: Статистические

Компоненты статистической погрешности Колебания электрической мощности

в

Sp .1

Cpj= 1

* Параметр, необхозшьм для расчета погрешюсти.

Примечание — Обоэкачете погрешностей, а — ссылка на стандарт; b — калибровка:

с — другой «объектишый» метод: d — «догадка»: е — стзгистжа.

Е.4 Погрешности категории В

Пртмято. что погрешности категории В связаны с измерительными приборами, системой сбора данных и местностью, окружающей площадку проведения измерений характерней* мощности. Если погрей»ости выражаются в виде пределов погреимостей. иш же ош имеют не равные единице коэффициенты охвата, необходоыо определить стандартную погрешность, либо их необходимо соответствующим образом преобразовать в стандартные погрешности.

Примечание — Рассмотрим погрешность, выраженную в виде предела неопределенности ±U. Если подразумевается прямоутогъное распределение вероятности, то стандартная погрешность будет:

в

(Е.10)

Если подразумевается треутотьное распределение вероятности, то стандартная погрешность будет:

о

(Е11>

Е.4.1 Погрешности категории В е климатических изменениях

Испытания характеристик мощности мооюю провести в особых атмосферных условиях, оказывающих систематическое влияюю на результаты испытаний, например достаточно устойчивые (зкачитетътй еертикагъный сдвиг и такая турбулентность) или неустойчивые (мальм сдвиг и высокая турбулентность) атмосферою рассло-е*ия игм частые ч’кли знаттельные измонотня направления ветра. Данная климатическая погрешность может

46

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

быть обнаружена е калибровке площадки, передаточной функции NTF и кривой мощности NPC. По характеру — это статистическая погрешность, которая в нормальном режиме не может быть определена, т. к. даимо записываются недостаточно долго. Вследствие этого она упавтывается погрешностью категории В. связанной с используемым методом.

E.S Расширенная погрешность

Суммарные стандартные погреиеюсги кривой мощности и АЕР дополнительно могут быть выражены при помощи расширенных погрешностей. Интервалы с уровнем достоверности, указанные в таблице Е.4. могут быть выявлены путем ушожения единых суммарных стандартных погрешностей на коэффициент покрытия, таске приведенный в таблице Е.4.

Таблица Е.4 — Расимрвнные погрешности

Уроеет, достоверности. %

Коэффициент покрытия

68.27

1

90

1.645

95

1.960

95.45

2

99

2.576

99.73

3

47

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Приложение Ж

(обязательное)

Оценки и расчет погрешности NTF/NPC

Ж.1 Методы и допущения

В настоящем приложении приводится оценка величины каждой компоненты погрешности и коэффициента влияния, а также два примера с пояснением расчета. Общие принципы, представленные в приложении Д и приложен* Е. применяются для вычисления суммарной погреиечосги в АЕР.

Данное приложение является нормативам, и изложен то методы и допущены* относительно погрешностей и коррелней должны применяться до тех пор. пока не полол гея основания для испогъэования других методов. Есгы не указано в применениях, читается. что компоненты погрешности имеют нормагьное распределение погрешности.

Измерения скорости ветра проводятся в направлении вверх по потоку на метеоролопнесхой вышке с применением поправок на калибровочное измерение площадки, накладываемой для отображения режимов свободного потока в место нахождения ВЭУ. Оценка и толкование погрешности кривой мощности должны выявить втмяния погрешности калибровки площадки.

Таблица Ж.1 — Оценки компонент погреиячости при кагыбровке площадки

Источник

Коипоиеита

погрешности

Оценка

величины

Метод

Опорный

анемометр

Калибровка

«SCI J

0.1 м/с

Анемометр калибруется в соответствич с процедурами ГОСТ Р 54418.12.1. а оценка погрешности основывается на хагмбровке

Влияние

монтажа

"8C3J

1.0%

Влияния монтажа оценивают согласно ГОСТ Р 54418.12.1. Вышка, используемая для данного примера, спроектирована в соответствич с ГОСТ Р 54418.12.1. поэтому искажение минимальное

Система

сбора

данных

°dSCl./

0.03 м/с

Для погрешности 0.1 % и канала измеро мй с полным диапазоном в 30 м/с. Включает передачу, точность системы и преобразование сигнала

Анемометр на ВЭУ

Калибровка

°SC4J

0.1 м/с

Анемометр калибруется в соответсгвнч с процедурами стандарта ГОСТ Р 54418.12.1. а оценка по-■ решпини 1лнивыьвв1ь>1 на млиСриенв

Рабочие

характерис-

тжи

UsesJ

Класс 1.2A

Датчик классифицируется в соответствии с ГОСТ Р 54418.12.1. Датчик класса 1,2А для ре/ъефа класса А испогъэоеался для расчетной величины. Вкгво-чает влияния восходящего потока и влияния турбулентности. Данный компонент имеет прямоугольное распределение погрешности

Влияние

монтажа

«SC6.1

1.0%

Влияние монтажа оценивается согласно с ГОСТ Р 54416.12.1. Выика. используемая для данного примера, спроектирована согласно ГОСТ Р 54418.12.1. поэтому искажение минимальное

Система

сбора

данных

°dSC2 i

0.03 м/с

Для погрешности 0.1 % и канала измерений с полным диапазоном в 30 м/с. Включает передачу, точность системы и преобразовано сигнала

Метод

Сезонные

изменения

°MBC1J

2.0%

Калибровочные измерения площадки, проводимые в разтичкые времена года с использованием одного и того же оборудования, покажут раачые результаты. Это является приближенной оценкой величины данного влияния, но фактическая погрешность будет зависеть от местности и сложности ветра. Чем длиннее будет набор данных, тем нюке будет данная погрешность

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Окончание таблицы Ж. 1

Источник

Компонент а погрешности

Оценке

•еличины

Метод

Статисти

ческий

Изменчивость в бинах направления ветра

Ssc J

А

Погрешности, зависимее от скорости ветра, быт получены из регресс»» калибровки площадки. 5 — среднее квадратическое отклонение соотношений асорости ветра е бине г. N—количество собранных дэжых а бию /. Ест проводится тнейкая регрессия. то мажет использоваться стандартное отклонение радостей или анализ погрешности для наклона и параметров смещения с использованием соответствующих поправочки коэффициентов

Компоненты погрешности для и»-,. можно найти в таблице Ж.1. и-г,, выделяется аналогично ГОСТ Р 54418.12.1. в виде.

4ci*4cv *SC2 4sCZi 4сЭ°1сЗ/ ^SC4 “Lit 4cSULi>.

V,*

V?

vf

I ^SCt°dSC1V ^SC2°dSC2(    2

J+-ГЗ-+-Гд-++ ^'

V?    V?    V?

*%c./ « «Vi, К2 «    +'1сг"1сг, + €c3^C3> +£c4^C4.< +'lcS°icS.I +€c*UicSV

(Ж.1)

1 <4sC1.i + JffSC2 °IsC2J +    +u3c./V?.    <*C2)

где u3C ^ — погрешность калибровки площадюг в бине i скорости ветра и бине у налравлемгя ветра.

/    — коэффициент влияния;

Nj — количество соотношений скорости ветра е бине у направлеьмя ветра:

V    —скорость ветра в бине/.

Погрешность, связанная с классом анемометра, определяется следующим образом (а также для NTF и

NPC):

Цл»_ das* = (0.05 м/с + 0.005и,)-кф.    (Ж.З)

Оценка компонент погрешности для передаточной функщш NTF

Измерение передаточной функции NTF проводится с использованием той же самой опорной мачты и системы регисграцмг данных, что и при калибровке площадки. Если передаточная функция NTF была измерена в разное время года при калибровке площадки, вводится дополнительная погрешность. Это объясняется втямг-ем возможно меняющейся атмосферной устой но ости и ее неизвестным атянием на достоверность соотношв-►мя калибровки площадки (главным образом относится к скорости ветра в двух точках в пространстве) и NTF (юторая некоторьш образом чувствует среднее влияние диска на ротор ВЭУ. уменьшенный до точки в пространстве. в которой располагается анемометр на гондоле).

Компоненты погрешности для и, следующие:

Таблица Ж.2 — Оценки компонент погрешности по иэмерепипм NTF

Источник

Компонента

погрешности

Оценка •сличиИV

Метод

Скорость

свободного

ветрового

потока

Калибровка

анемометра

0.1 и/с

Анемометр катбруется в соответстамг с ГОСТ Р 54418.12.1. Подразумевается, что калибровка действительна в течение одного года в полевых условиях, и ее необходимо подтверждать, при помощи проведения катброехи после испытания ит катбровки на месте

49

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Окончание таблицы Ж. 2

Источник

Компонента

погрешности

OuoHica

Метод

Скорость

свободного

ветрового

потока

Рабочие

характеристик

04

Ufs г..

Класс 1.2A

Датчик классифицируется в соответствен с ГОСТ Р 54418.12.1 как класс 1.2. тапке и погрешность. Вкгаочает влитие восходящего потока и влияние турбулентности. Данная компонента имеет прямоугольное распределение погрешности

Влияние

монтажа

^FSS.

1.0%

Вышка спроектирована в соответствии с передовым опытом по стандарту ГОСТ Р 54418.12.1, поэтому искажение минимальное

Искажение потока из-за рельефа, калибровка площадки проводится

Ufs*.

/

где Nt/ — количество наборов данных для набора данных NTF в бию скорости ветра < и бине направления ветра j

Искажение потока из-за рельефа, калибровка площадки не проводится

Ирак-

2%

IL £ 2.5 О) 3%

(L > 2.5 D)

Если не проводится калибровка площади. оценка погрешности основывается на классе рельефа, расстоянии от метеорологической выижи до вет-роэнвргвти1 гостом установки

Система сборе данных

ydFSj

0.03 м/с

Для погрешности 0.1 % и канала измеро» ый с полным диапазоном в 30 м/с. Включает передачу, точность систем* и преобраэоо» мо сигнала

Старость ветра на гондоле

Погрешность калибровки анемометра из-за скорости ветра

инь

0.15 м/с

Анемометр калибруется согласно приложению Г. Подразумевается, что калибровка действительна в течение одного года в полевых условиях, и вв необходимо подтверждать при помощи проведения калибровки после испытания или калибровки на месте

Погрешность калибровки анемометра из-за направления ветра

°N2.

1.0%

Характерным для акустических и крыльев тых анемометров. погрешность скорости ветра зависит от направления

Рабочие

характеристик

04

UN3..

Класс 4А

Большинство стандартных далекое, устанавливаемых на гондоле, не клэссифнщируются согласно ГОСТ Р 54418.12.1. в этом случае должна применяться консервативная оценка. Данная компонента имеет прямоугольное распределение погрешности

Влияние

монтажа

"N4..

2.0%

Опорная конструкция и другие предметы на гондоле. а также место расположении анемометра могут оказывать значительное етмяние на измерения

Система сбора данных

Uchj

0.03 м/с

Для погрешности 0.1 % и канала измерений с полным диапазоном в 30 м/с. Включает передачу, точность системы и преобразование сигнала

50

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

1/^ рэссчитьюается следующим образом:

= ■^Sit4s\i * ^S2*4s2.i + (fS3*^S37 + ^S4 ^Si.i + *PS5 ^SS. + *FS6 l + ^FS^S-f '*    (Ж-4)

‘V. =    + &Uh2> + ^з^э.1 + &Un4.; +4нОвш1    (Ж.5)

tfeNTF.J =    :    (Ж-6)

««.. *    > + U»., + Чи. MTF./ + Sntfj •    (Ж.7)

При удовлетворительном соответствии ГОСТ Р 54418.12.1 и кривых мощности NPC по испытуемым ВЭУ подразумевается, что местность оказывает относительно малое влияние на погрешность скорости ветра при простой местности. Однако при переносе на более сложную местность более широкий диапазон режимов притока. влияющих на ВЭУ и анемометр на гондоле, означает, что определен»»» компоненты погрешности должы быть увеличены. Некоторые подразумеваемые значения для переноса NTF на сложную территорио показаны ныже. хотя их следует переоценить на основе специахъных положений относительно местности.

Таблица Ж.З — Оценки компонент погрешности по измерениям NPC

Иеточни!

Компонента

погрешности

Оценка

•еличн««

Метод

Трансформаторы тока

«PU

0.75%

См. класс 0.5 а ГОСТ Р 54418.12.1 при20%нагру> кв. Данная компонента имеет прямоугольное распределение погрешности

Выходная

мощность

Трансформаторы напряжен*»

UP2.I

0.5%

См. класс 0.5 а ГОСТ IEC 60044-1—2013. Данная компонента имеет прямоуголыюе распределение погрешности

Даг-ык мощности или прибор для измерения мощности

«РЭ J

0.5%

См. класс 0.5 в ГОСТ IEC 60044-1—2013. Данная компонента имеет прямоугольное распределение погрешности

Система сбора дам к гу

UtPJ

0.1 %

Погрешность составляет 1 % от полного диапазона измерений

Погрешность калибровки анемометра из-за скорости ветра

"V1,

0.15 uto

Анемометр калибруется в соответствен с приложением Г. Калибровка действительна в течение одного года в полевых условиях и ее необходимо подтверждать при помощи проведения калибровки после испытания или калибровки на ивсте

Скорость ветра на гондоле

Погрешность калибровки анемометра на гондоле из-за направления ветра

°Wj

1.0%

Характерный для акустических и крытъчэтых анемометров. погрешность скорости ветра зависит от направления

Рабочие

характеристики

Класс 4В

Большинство стандартных датчиков, устанавливаемых на гондоле, не классифнщируются согласно ГОСТ Р 54418.12.1. в этом случав должна применяться консервативная оценка. Данная компонента имеет прямоугольное распределен*» погрешности

Влияние монтажа

2.0%

Опорная конструкция и другие предметы на гондоле. а также место расположен*» анемометра могут оказывать значительное егмяние на измерения

51

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Продолжение таблицы Ж.З

Источник

Компонфята

погрешности

Оценке

•ел*ч*и«

Метод

Скорость ветре на гондоле

Возмущение потока из-за рельефа

См. табтмцу Ж.4

Да**ый элемент улавгывает влияние рельефа на лоток, проходящий через гондолу (восходяций поток. турбуленпюстъ. сдвиг) и последующее влитие на коррелшьо скорости ветра на гондоле скорости свободного ветрового потока, измеренных во время измерений NTF и NPC

Поправка на плотность воздуха

«V*-.

0.5%

Поправка на плотность воздуха подразумевает, что Ср является постоянной. Для небольших поправок на плотность воздуха это является приблизительно верным. но появляется небольшая погрешность. Чем больше поправки на плотность воздуха, тем богыие погрешность

NTF

°V7_1

«VT.I = ^S-i + <. + Чм< +^TF.,

Система сбора данных

«(JVJ

0.1 %

Подразумевается, что погрешность составляет 1 % от потного диапазона измерений

Датчик

температуры

«тъ

0.5 *С

Подразумевается, что стандартная погрешность даттка температуры составляет 0.5 *С

Зви»< та от солнечного излучения

UT2.l

2.0 *С

Подразумевается, что стандартная погрешность защиты от солнечного излучетя составляет 2.0 *С

Плотность

воздуха

Влитие

монтажа

UT3..

0.33 *С

Подразумевается, что погрешность составляет 0.33 *С. если датчик установлен в районе 10 м от высоты стутнцы

Система сбора данных

UtfT J

0.1 %

Подразумевается, что погрешность составляет 1 % от полного диапазона измерений

Датчик

давления

°ви

3.0 гПа

Подразумевается, что стандартная погрешность даг-ыка давления составляет 3.0 гПа

Влияние

монтажа

0.75%

Стандартная погрешность вследствие влияния монтажа зависит от вертика/ъного расстояния от высоты стутмцы. а таске горизонтального расстояния до ВЭУ

Система сбора даты*

и<е.

0.5%

Подразумевается, что погрешность составляет 1 % от полного диапазона измерений

Метод

Влияние турбулентности на ос-реднетме и разбиение по бинам

«из./

1.0%

Метод биное включает неточную оценку средней мои#*ости в бмче вследствие турбулентности. Влитие больше при ботъшей турбулентности и соизмеряется со второй производной кривой мощности. Это означает, что вгмяние для меньших скоростей ветра будет частично эмулировать влияние при средних скоростях ветра, но до номинальной мощности. Общее втмтив зависит от применяемого распределения скорости ветра. В ГОСТ Р 54418.12.1 определяются и кривая мощности для ВЭУ. расположенных в определенных местах, и характерная кривая мощности. Для характерной кривой мощности дэжую компоненту погрешности необходимо учитывать, для кривой мощности для определенного места данную компоненту погрешности учитьеать не нужно

52

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Окончание таблицы Ж.З

Источник

Коипоноята

погрешности

Оценке

•елкчмнм

Метод

Метод

Сезонные

изменения

«М4.Т

3%

Кривая мощности, измеренной в различное время годе с ислотъэоеанием одного и того же оборудования. покажет разные результаты. Это является приближенной оценкой величюы данного влияния. но фактическая погрешность будет зависеть от местности и сложности ветра. Чем длиннее будет набор да ■ 1ых, тем ниже будет данная погрешность. В ГОСТ Р 54416.12.1 определяются и кривая мощности для ВЭУ. расположенных в определенных местах, и характерная кривая мощности. Для характерной кривой мощности данную компоненту погрешности необходимо учитывать, для кривой мощности для определенного места данную компоненту погрешности не надо учитывать

Изменения в притоке воздуха к ротору

"MS..

2%

Скорость ветра измеряется в одной точсв на высоте ступищн. Мощность ВЭУ является функцией распределения ветра, проходящего через весь ротор. Данная компонента захватывает соответствующую погрешность, например, вследствие сдои та. В ГОСТ Р 54418.12.1 определяются и кривая мощности для ВЭУ. расположенных в определенных местах, и характерная кривая мощности. Для характерной кривой мощности данную компоненту погрешности необходомо учитывать, для кривой моирюсти для определенного места да чую компоненту погрешности не надо учитывать

Измерение

динамической

мощности

“P4J

1 %

Класс оборудования для измерений мощюсти отражает полный диапазон погрешности измерения установившейся моир-юсти. Фастическое измерение производится по динамичеаюй мощности, поэтому компонента данной погрешности захватывает дополнительную погрешность е мощности. Неоохсщимо добавить коэффициент чувствительности на ооюее стандартной измеренной мощности. Погрешность категории А

Статисти

ческий

Изменчивость

электрической

мощности

Spj

вр.1

*>./ = ~Г~

4"

Стандартная погрешность нормализованной и ос-реднекной генерируемой мощности основывается на среднеквадратическом отклонении значений моирюсти в бине г и «отчестве наборов данных в бине /

Таблица Ж. 4 — Оценки для Оу5, для класса рельефе NPC

Класс рельефа ЫРС

Класс

1

2

3

4

5

рельефа

В »ТР

1

1 %

1.5%

2%

2.5%

3%

rttr

2

2%

2.5%

3%

3.5%

4%

3

не имеется в наличии

3.5%

4%

4.5%

5%

4

не и моется в натчии

не имеется в наличии

5%

5.5%

6%

5

не имеется в наличии

не имеется в наличии

не имеется а наличмг

6.5%

7%

53

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

ucj и °аер вычисляются следующим образом:

Up.t — ^piUpt./ + + ^зМрз.<• + (м •

(Ж.8)

= Uv2./ +• ^Э^УЗ.i + 4k°V4.i + 4s°VS t *■ + 4?.» + 4v°tfV.< •

(Ж.9)

UT.< ■

(Ж.10)

%j = ^i4i.i * %з14г ^ + (овЧвв/ :

(Ж.11)

•Vi = ^Мз4э.* * °M4.i + ^M5 Uys. 1 •

(Ж.12)

u> = * *$и**ч.i + Ct.iUt.j • 4.»°а< + 4 i i •

рк.13)

"с.; * + + *£' + **•*"*' ‘ 4./‘4., + 4.4. • 4.4..:

(Ж.14)

«АЕР

{Ж. 15)

Погрешность направлен»» ветра напрямую не вгмяет на погрешность среднегодовой выработки энергии, но она влияет на расчет сектора измерений. Поэтому некоторые оценки вносящих вклад компонент погрешности приводятся в данном разделе.

Компоненты погрешности для приведены в таблице Ж.5.

Таблица Ж.5 — Оценки компонент погрешности для направления ветра

Источниа

Компонента

погрешности

0ц*П9*

•еличкнм

Метод

Катмбровка на месте

U*»D и

3*

Можно оценить путем сравнения изменчивости нескольких углов рыскания соответствующих изве-стшх опоршх точек

Разрешение

сигнала

U1tQ2)

о.г

50 % от разрешения сигнала в угла рыскания

Угол

Система сбора данных

^OVKOIJ

о,г

Подразумеваемая погрешность 0.1*

рыскания

Установка каты броеочного датчика (только для акустических датчиков)

^W03.1

г

Оценивается исходя из настройки калибровки в соответствии с приложением И

Различие в кэ-тыброеочном максимальном ос-реднотвюм по винам направлении ветра вследствие направления ветра (для акустических да тчжов)

0*04.1

2*

Оценивается из калибровочных данных в соответствии с приложением И

54

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Окончание таблицы Ж.5

Источник

Компонента по грее и ост и

Оценка

•сличим*

Метод

Направлете ветра, измеряемое на гондоле

Различие а калибровочном максимальном осреднением по винам налравлети ветра вследствие невертикального потока (для акустических датчиков)

UnDb.l

2е

Оценивается из калибровочных данных в соответствии с приложением И

Настройка

датчика

^woev

2*

Оценивается исходя из установки датчика на В

Влияние ротора на среднее измеренное направление ветра

U»07.J

5*

Данная оцемса подразумевает, что передаточная функция для направления ветра на гондоле не была соадта и учитывает полное втмтие ротора. Может быть снижена при помощи методики согласно Г.3.3 (приложение Г)

Система сбора даиых

U<?*f02. l

0.1*

Подразумеваемая погрешность 0.1*

i/уто вычисляется следующим образом:

UW0. YAW =    + °Ю>2 * °dWDV

^WO. SENSOR ~ & ОЭ + <4f04 + Uwos + °W0* + U\VD7 + UtfWD2 • °WO ~ ^WD.YAW + t&O SENSOR •

(Ж.16) OK. 17) (Ж.18)

Коэффициенты влияния

Олилпия рег*>ефа можпо увидеть в N7Т и е NPC. Но од»«-ю»;ооый рельеф будет оказывать ооипакоеое влияние, таким образом, степень влития также можно предположить. В таблице Ж.6 приводятся рекомендованные значетя влияния для рельефа различного класса. Опорная вышка и анемометр являются общими для обоих хахмбровочшх измерений площадки, измерения NTF и измерений выработки энергии по стандарту ГОСТ Р 54418.12.1: поэтому эти некоторые аспекты погрешности, связанной с данным конкретным измерением, будут оказывать влияние на несхогъких этапах. Значения являются минимальными для использования.

Таблица Ж.б — Оценки коэффициентов в/ыяния для калибровки площадки

Источник

Коэффициент

слияния

Оцсп&а

•спичммы

Примечай««

Калибровка

feci.г

Рабочие

характеристмси

fec2j

Опорный анемометр

Влияние

монтажа

fec3^

i

Погрешность калибровки всегда оказывает полное влияние, она свойственна датчшу

Система сбора данных

fesci./

Анемометр в месте нахождения ветроэнергетической установки

Калибровка

fec4,i

55

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Окончание таблицы Ж. 6

Источник

Коэффициент

влияния

Оценке

оели^ы

Примечание

Анемометр в месте нахождения ВЭУ

Рабочие

характеристики

*8С5.Г

0.5

Функциональная погрешность влияет честно, т. к. анемометры на обеих крепежных конструкциях одинаковые, но ом могут подвергаться вличыю не совсем оддоаковой турбулентности и восходящего потока

Влияние

монтажа

^SC6J

0.5

Даже если крепежше конструкции одинаковые. вгыяния монтажа часто являются функцией направления ветра и. слеэоватетъно. оказывают вгыяние

Система сбора данных

fesa.i

1

Первое появление элемента погрешю-сти всегда оказывает полное влияние

Метол

Сезонные

изменения

bij

Статистический

Изменчивость е бинах

направления

ветра

не имеется в наличии

не имеется в наличии

Статистическая изменчивость всегда оказывает полное влияние

Сбор данных

Система сбора данных

*«SC .1

1

Первое появление элемента погрешности всегда оказывает полное влияние

Таблица Ж.7 — Оценки коэффициентов егмяния для NTF

ИСТОЧМЯК

Коэффяцявнг

0ЛИЯИМЯ

Оценив величины с

калибровкой

п »о me дни

Оценка •еличмчм беэ «апиброяы плочааки

Примечания

Калибровка анемометра

fcsi •

1

1

Погрешность калибровки всегда оказывает полное влияние. она сеойстеемна датчику

Скорость

Рабочие характеристики

*F32 J

0.5

1

Относительно калибровки площадки, оказывает влияние в меньшей степени, т. к. это такой же датчик как и используемый на вышке для калибровки площадки

свободного

ветрового

потока

Влияние

монтажа

0.25

1

Относительно калибровки площадки: оказывает влияние в меньшей степени, т. к. это такой же датчик, как и используемый на вышке для кагыб-роеки площадки

Погрешность калибровки площадки

^FS«J

1

1

Первое появление элемента погрешности всегда оказывает полное вгыяние

Система сбора данных

*<JFSJ

1

1

Оказывает полное влияние, т. к. данные собираются в различных окружающих условиях

Скорость ветра на гоцдоле

Погрешность калибровки анемометра из-за скорости ветра

fotJ

1

1

Погрешность калибровки всегда оказывает полное влия-ч*е. она сеойстеема датчису

56

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Окончание таблицы Ж. 7

Истонмик

Коэффициент о пи «НИft

Оценка величииы с калибровкой площадки

Оценка мпичпм бв> ■апиброаи» плошали

Примечания

Скорость ветра на гондоле

Погрешность калибровки анемометра на гондоле из-за направления ветра

*N2.J

1

1

Погрешность калибровки всегда оказывает полное влияние. она свойственна датчику

Рабочие характеристики

^N3J

1

1

Оказывает полное влияние, т. к. наиболее вероятно, что это другой тип датчика перед ротором, и. следовательно, в других условиях

Влияние

монтажа

1ц*.1

1

1

Оказывает полное влияние, т. к. наиболее вероятно, что это другой тип датчеса на совершенно другом типе конструкции

Система сбора данных

1

1

Оказывает полное влияние, т. к. данные собираются е различных окружающих условиях

Метод

Сезонюе изменения

<U2,

1

1

Первое появление элемента погрешности всегда оказывает полное втяние

Статист»* юс-кие

Рабочте характеристики анемометра на гондоле

не имеется в нагмчии

не имеется е наличии

не имеется е наличии

Статистическая изменчивость всегда оказывает полное вты-яние

Таблица Ж.8 — Оценки коэффициентов вгмяния для NPC

Источник

Коэффициент

влияния

Трансформаторы

тока

'Р1.Г

Трансформаторы

напряжения

1Р2.(

Датчик мощности или прибор для измерения мощности

*РЗ.(

Измерения динамической мощности

*Р4..'

Сбор данных

Погрешность калибровки анемометра из-за скорости ветра

fri.

Погрешность калибровки анемометра на гондоле из-за направлен* ветра

Оцепи

оеличамы

Применение

Выходная

мощность

Скорость ветра на гондоле

Первое появление элемента погрешности всегда оказывает полное влияние

57

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Окончание таблицы Ж. 8

Источи**

Ко>ффиц**кт

влияние

Оценке

оепичты

Примечание

Скорость ветра на гондоле

Рабочие характеристики

Агз.1

0.7

Функциональная погрешность оказывает частичное влияние, т. к. условия будут приблизительно такими же. что на анемометре. установленном на гондоле, во время измерения NTF

Влияние монтажа

h*.i

0.7

Погрешность влиямня монтажа оказывает частичное влияние, т. к. опорная конструкция будет практически такой же. что при измерении NTF

Возмущение потока иэ-за рельефа

*VS.i

См. таблицу Ж.9

Данная компонента оказывает полное влияние в зависимости от классов рельефа для обоих испытаний NTF и NPC

Поправка на плотность воздуха

и.,

1

Первое появление элемента погрешно-сти всегда оказывает полное влияние

NTF

Vtj

не имеется в наличии

Компоненты влияния для uv? были включены в формулы (Ж.З) и (Ж.4)

Сбор данных

1

Оказывает полное влияние, т. к. данные собираются в различных окружающих условиях

Плотность

воздуха

Датчик температуры

*T1_.

1

Первое появление элемента погрешности всегда оказывает полное влияние

Защита от сотеч-ного излучения

*T2.f

Влияние монтажа

hs.i

Сбор данных

(ят.г

1

Оказывает полное влияние, т. к. данные собираются в различных окружающих условиях

Датчмс давлетя

'В1,

1

Подразумевается, что стандартная погрешность датчика давления составляет 3.0 гЛа

Влияние монтажа

*В2.1

1

Первое появление элемента погрешности еовгда оказывает полное влияние

Сбор данных

*в8.<

1

Влияние на одном этапе, т. к. данные собираются в различных окружающих условиях

Метод

Влияние турбулентности на разбиение по б*о дм

*МЗ,

1

Первое появление элемента погрешности вовгда оказывает полное влияние

Сезонные изменения

V.

Изменения в притоке воздуха к ротору

^US.i

Статистический

Изменчивость

электрической

мощности

не имеется в наличии

не имеется в наличии

Статистическая изменчивость всегда оказывает полное влияние

58

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Таблица Ж.9 — Рекомендованные коэффициенты влияния рельефа для NTF и NPC на одной площадке

Пустое поле

Класс рельефа НРС

Класс ретъефа NTF

1

2

3

4

5

1

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

2

1

0.6

1

1

1

3

нет в наличии

1

0.7

1

1

4

нет в наличьы

нет в наличю*

1

0.8

1

5

нет а наличю*

нет в налич»м

нет в нале-ми

1

0.9

Ж.2 Пример расчета погрешности Ж.2.1 Описание примера

Данные примеры демонстрируют следующие случи, когда:

-    передаточная функция NTF выделяется на испытательной ВЭУ на площадке, где катмбровка площадки не требуется;

-    кривая мощности по ГОСТ Р 54418.12.1 вычисляется на испытательной ВЭУ для NTF:

-    NTF накладывается на различаю ВЭУ одного типа при одтакоеоы рельефе.

Примеры

1 Погрешность NTF: без калибровки площадки все коэффициенты влияния равны 1 (влияние на одном этапе) для погрешности NTF. В примере погрешность, равная 2 %, используется для возмущения потока из-за рельефа. Расчет uf% . выполняется следующим образом:

Ups., = J(l)2 (0JD1.V5iMfcl)2 + (1)2{0,034 MAC + 0.0034.Ц [м/с])2 + (1 ?(001. v; (wtej)2 +

(1)2 (002 V, [м/cD2 + (D2 (ДОЗ м/с)2 =

= ^(0.024-V[ [м/cj)2 + (0,034 м/с + 0.0034 V, fra/t])2 + (003 м/с)2 .    (Ж. 19)

Расчет ин аналогичный:

и^, - J(t>2 (0015 К fMAclf + (I)2 (001 мЛ; V lMteD2 + Of (0.12 м/с + 0.012 ГмДсП2 +

(1)2 <002 V, [м/сП2 + (1)2 (003 м/с)2 =

= ^(0027-V; lM*J)2 + (0.12 м/с + 0.012 v: [Mfc])2 + (003 м/сf .    (Ж.20)

Погрешность, вытекающая из данного метода, рассчитывается при помощи формулы (Ж.5):

4i.HTF.i = ^(одог.цйл»2.    (Ж^1)

2 Погрешность NPC: В данном примере трансформаторы тока и напряжения, преобразователь мощности отнесены к классу 0.5.

Трансформаторы люка класса 0.5 (номанальные нагрузки трансформаторов люка в данном случае рассчитаны на номинальную мощность, а не на 200 % номинальной мощности). Согласно ГОСТ IEC 60044-1 их предельная погрешность составляет ±0.5 % тока при 100 %-ной нагрузке. Однако при нагрузке 20% и 5% предельные погрешности увеличиваются до ±0,75% и ±1.5 % тока, соответственно. При измерениях характеристик мощности ВЭУ основную долю энергии ветроэнергетическая установка вырабатывает при пониженной мощности. Поэтому мы ожидаем, что предельные погрешнослш ±0.75 % тока при 20 % нагрузке являются хорошим осреднением. Предполагается, что распределение погрешностей подчиняется прямоугольному закону. Допустим, что погрешности трех преобразователей тока обусловлены внешними факторами, такими как температура воздуха, частота тока силовой сети и т.д. По этой причине сделано допущение, что они полностью зависимы {исключение из общих допущений), и они суммируются линейно. Поскольку каждый трансформатор тока вносит 1/3 ошибок в

59

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

измерения мощности, то отсюда следует, что погрешность всех трансформаторов тока пропорциональна мощности:

Q.0075 P, (кВт] i . ЛАЛ„._ _, - ,

«*!.--^-1.1 3 = 00043 Р(кВт).    (ЖС22)

Согласно ГОСТ Р 54416.12.1 трансформаторы напряжения класса 0.5 имеют предельную погрешность ±0.5 % от напряжения при всех нагрузках. Предполагается прямоугольный закон распределения погрешности. Напряжение сети, как правило, не меняется и не зависит от мощности ВЭУ. Как и для трансформаторов тока допустим, что погрешности трех преобразователей напряжения обусловлены внешними факторами, такими как: температура воздуха, частота тока сети и т. д. По этой причине сделано допущение, что они полностью зависимы (исключение из общих допущений), и они линейно просуммированы. Поскольку каждый трансформатор напряжения дает 1/3 ошибок в измерения мощности, то погрешность всех трансформаторов напряжения находится в следующей зависимости от мощности:

ит =

0005 РДквт]

Я

3 = 00029 РДкВт).

(Ж.23)

Если трансформаторы тока и напряжения работают за пределами рабочих нагрузок вторичных контуров, необходимо включить дополнительные погрешности.

Согласно стандарту IEC 60668 преобразователь мощности класса 0,5 с номинальной мощностью 2000 кВт (200 % номинальной мощности ветроэнергетической установки) имеет предельную погрешность 10 кВт. Предполагается прямоугольный закон распределения погрешности. Таким образом, погрешность преобразователя мощности равна:

10 кВт вв_„ t+»i, = —j-— = 5.8 кВт.

(Ж.24)

Это приводит к

Up , = ^(1)2 (0.0043 Р, (кВт]}2 + <1)г<0ЛХ)29 Р, («Вт})2 + (U2 <5.8 кВт)2 + (1)2 (0001-2500 кВт)”

(1)г(Q0052P(кВт])2 ♦(I)2<5.8кВт)2.    (ЯС25)

uv t не может быть выражена в простой математической форме, т. к. включает погрешность категории А.

u1., = J(lf(0.SKf+0)2(2QK)2+{lf(0.3Kf+ (1)2 (Q001-40K)2 =21 К;    (Ж^б)

и*, = ^(l)2 (ЗОгЛа)2 +(1)г(034гПв]г + (^(ОООМООгПа)2 = ЭОгПа;    р*С27)

с*, = ^0? (0L001 ^ (кВт])2 + (1)2 (003. р (кВт])2 +(1)2(а02.р(кВт1)2 = 0j035-Pj (кВт]).    <Ж^8)

Добавляем погрешность АЕР и графики с кривой мощности с диапазонами погрешности и т. п.

60

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Приложение И

(обязательное)

Допустимые типы анемометров

Анемометры, используемые на метеорологической вышке для определения передатошой функции в соответствии с приложением Г. должны быть класса 1.7А или выше, как ухаэано в ГОСТ Р 54418.12.1.

Рекомендуется на гондоле испогъэовать мнемометры класса 2.5В или выше (как указано в ГОСТ Р 54418.12.1). ом* могут быть следующих типов:

-    любая форма чашечного анемометра:

-    геобой акустический атмометр.

-    любой крыльчатый анемометр.

Любой другой тип анемометра (питометры, анемометры с термоэлементом, анемометры с горячей поверхностью и т. л.) нельзя использовать ни для установления передаточной фунпа*и ни для измерем*я кривой мощности на гондоле.

Чашечные анемометры должны быть откапиброоаы в соответствм* с процедурой калибровки чашвмюго анемометра, приведенной в ГОСТ Р 54418.12.1.

Крытъчатые анемометры допж>ы быть откалиброваны е соответствии с процедурой кагмбровки чашечного анемометра, приведенной в ГОСТ Р 54418.12.1.

И.1 Калибровка акустических анемометров

Акустические анемометры долж»ы быть откалиброваны следующим образом.

И.1.1 Шаг 1. Калибровка скорости ветра (обязательная)

Следует провести катбровку по аналог»** с ГОСТ Р 54418.12.1 с обеспечетем того, что на датчик будет воздействовать ветер такого же направления, что и при установке на ВЭУ. Измеряют скорость ветре, воздействующего на датчик, относительно скорости ветра в аэродина&ыческой трубе. Датчик нельзя наклонять за исключением только наклонной устаноао* датчика в окончательном установочном положении на ВЭУ. Линейную регрессию следует наложить на скорость ветра в трубе по оси у. Если обнаружилось, что наклон или сдвиг отличаются статистически от 1 и 0. наклон и сдвиг должны использоваться для калибровки иэмеретой скорости ветра. Калебам» разностей необходимо испогъэовать для оцемси погрешности датчика и погрешности кагмбровхи по аналог»** с расчетами, представленным* в процедуре кагмбровки чашечного анемометра по ГОСТ F 54418.12.1.

И.1.2 Шаг 2. Калибровка направления ветра (обязательная)

Проведите испытание на вращете для определен» чувствительности датчика к вращению вокруг вертикальной оси при постоянной скорости ветра в трубе, равной 8 м/с. Нулевое направление - это направление на датчик параллельно средней линии гондолы и на набегающий ветер (для датчика установленного на гондоле стандартным оораэом).

При установке датчика необходимо обращать о ымание на то. что нулевое положение датчиса должно совладать с направившем ветра из трубы, а погрешность установки должна быть небольшой. Измерения дол»ы проводиться, начиная с минус 45° через 0* и до 45* и обратно до минус 45* с двухразовым прохождением через ноль. Вращеше необходимо осуществлять с шагом е 5* или при непрерывном движении (не более 1* в секунду). Для данного испытания рекомендуются скорости ветра, равные 4 и 12 м/с. Дашые должны записываться с частотой в 1 Гц.

И.1.2.1 Разница в направлении ветра

Размща между ориентацией датчика оттюситегъно аэродинамической трубы и измеренного направлен» ветра от датчика должна быть подсчитана и разбита по бикам в 5 * относительно измаранного направления ветра на датчик.

Диапазон центрального бина должен быть от минус 2.5* до 2.5*. Погрешность направления ветра на датчяс вследствие направления ветра должна опираться на погрешность полажентя устэ-юеки датшка в аэродинамической трубе и максимальную разницу в направлениях ветра, осредненых по бинам. вычисленную в любом из бинов.

И.1.2.2 Разница 8 скорости ветра

Разн*ца между скоростью ветра в аэродинамической трубе и измеренной аюростыо ветра должна быть установлена и разбита по бинам в 5* относительно измеренного направления ветра на датчик. Диапазон цент-ратъного бина должен быть от минус 2.5* до 2.5*. Погрешность скорости ветра на дзтшк вследствие направлен» ветра должна опираться на максимальную ра»*ицу в скорости ветра, осреднем-юй по бинам. вычисленную в любом из б***ов.

И.1.3 Шаг 3. Испытание на наклон (рекомендуемое)

Проведите испытан»*е на наклон для определения чувствительности датчика к вращению вофут горизонтальной оси при постоянной скорости ветра в трубе, равной 8 м/с. и ветре е трубе, идущем от направления в О*.

61

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Анемометр должен вращаться в вертикальной плоскости параллельно вектору скорости ветра в аэродинамической трубе. Анемометр должен вращаться в диапазоне от минус 45* до 45* (при 0* в вертикальном/прямом полаже-мм). Данте должны записываться с частотой в 1 Гц. Отклонение от скорости и направления ветра в аэродинамической трубе должны быть вычислены и разбиты по бмчэм относительно угла вращения. Разбивные по бмнаы должно осуществляться с шагом 8 5*. а диапазон центрального б—а должен быть от минус 2.5* до 2.5* градусов. Максимальное отклонение осредненюй в бинзх скорости ветра и осредненного 8 бинах направления ветра должно использоваться для подсчета влияния невертмсального потока на погрешность скорости ветра и направ-летя ветра.

И .2 Калибровка акустических анемометров

Датчес. который использовался на ВЭУ для измерения передаточюй функции должен быть откалиброван после проведения измерены. Либо допускается проведение сравнений на месте. Максимальное допустимое отклонение откалиброванного датчика должно составлять 1 % 8 диапазоне скорости ветра от 4 до 12 м/с. При проведении калибровки на месте должна применяться процедура, приведенная в ГОСТ Р 54418.12.1.

И.З Погрешность акустических и крыльчзтых анемометров

Окончательная погреивюсть скорости ветра на датчик может быть получена путем сумкырования логреиыо-сти калибровки, погрешности, полученной при истытэны на вращение и испытании на наклон.

Окончательная погрешность направления ветра на датчмс может быть получена путем суммирования погрешностей. полученных при испытаны на вращение и испытаны на наклон (см. приложены Д).

Проведение испытания на наклон также рекомендуется для чашечного анемометра и крыльчэтого анемометра. и его следует рассматривать для флюгеров, а также для анемометров рекомендуется испытаны на порывы ветра для определения влияния турбулентности.

62

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Приложение К

(справочное)

Результаты и анализ погрешности

К.1 Общие положения

В дан юм прилажедои приводится анализ погрешности, вытекающий из собра ■ 1ых результатов испытаний с несколькими ВЭУ.

При испытаны нескогъких ВЭУ богъиюй интерес представляет обычно среднее по выборке значение годовой выработки энергии и погрешность в данном среднем значении. Среднее значение годовой выработки энергии (АЕР) можно просто определить путем простого осреднения значений АЕР по каждой ВЭУ. Более тоный подход — обьедныть даные со всех ВЭУ для образования исходной кривой моифности и накладывания соответствующего распределения ветра на исходную кривую.

Определение погрешности в среднем значении АЕР не определяется напрямую. Первый подход для суммирования погрешностей — простое осреднение индивидуальных погрешностей испытанш. Однако при простом осреднение не учитывается основное преимущество многочисленных испытаний, а именно уменьшение общей погрешности испытания.

Второй подход — вычислить стандартную погрешность среднего значения погрешностей:

где иДЕР _ — погрешность е среднем значении АЕР. uAEPj — погрешность в АЕР для ВЭУ /;

L — когычество испытательных ВЭУ.

Однако е случае исгытэний с анемометром, установленным на гондоле, формула (К.1) обычно не применяется. Формула (К.1) подразумевает потную независимость резутьтатое испытаний по каждой ВЭУ. означая, что результаты по отдельным испытаниям не коррелируются от одного объекта к другому. На практике испытания на многочисленных ВЭУ с анемометра»** на гондоле будут иметь эначитегъную степень корреляции:

-    большинство отдельных испытательных ВЭУ на одной территории будут испогъзоеатъ идентичные измерительные системы:

• калибровки отдельных анемометров на гондоле будут, как сдавило, проводиться при помощи одной ка/мб-ровочной аппаратуры:

-    ппмн и TrtT же гелбплыый ветрпвлй поток дпя передаточной фунжции пслрпгти ветра ыа ты/>опе будет

обычно использован дпя всех ВЭУ.

Как следствие, применение фор»«улы (К.1) приведет к заниженной погрешности в среднем значении АЕР.

Поэтому для более точной оцемы погрешности е средней АЕР необходимо установить праквпоосий метод соотношения коррелированных компонентов погрешности.

К.2 Метод расчета погрешности измерений

Для начала берется представленное ниже выражение для общей стандартной погрешности в расчетной годовой вьработке энергии по одной ВЭУ (н/дер):

м и и и

* N! I I £ £    (IC2)

r«1

ГдеЧ,—

N — М — “

е„

/

с,,-

и<.Г~

количество часов в одном году «= 8760; число биное:

количество компонент погрешности, относительное присутствие скорости ветра в бине к коэффициент чувствительности компоненты к в бине К стандартная погрешность компоненты к в бине г, относительное присутствие скорости ветра в бине /; коэффициент чувствительности компоненты / в бине f. стандартная погрешность хомпоненты / е бине f,

— коэффициент хорреляцюн между компонентой к погрешности е бине / и компонентой / погрешности в бине/.

63

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Для йспольэовашя метода биное для ммогочиспежых ветроэнергетических установок необходимо провести два дополнит егъных суммирования.

м и    ы„

X XIX X^св.*.|u<ha.<Pm.tLt.l.t.f

(К.З)

где Nm — число б*ыое для ВЭУ лк

N„ — число биное для ветроэнергетической установки л:

cmkj — коэффициент чувствительности компоненты к в бине / на ВЭУ т:

иЮА , — стандартная погрешность компоненты к в бию / на ветроэнергетичесюй установке /л:

слц — коэффициент чувствительности компоненты / в бине j на ВЭУ гг.

ип (4 — стандартная погрешность компоненты / в бине j на ВЭУ п;

Pm.ftjui)—коэффициент корреляции между компонентой к погрешности в бив / на ветроэнергетической установке т и компонентой / погрешности в бине у на ветроэнергетической установке л.

Для оценки формулы (ЮЗ) а общем виде необходимо разработать матрицу корреляции, раэмор которой определяется числом биное (N). количеством компонентов погрешности (АО и количеством ВЭУ {(.). Даже с упрощением допущений разработка матрицы корреляций дачого размера является нопрактнпцм занятием. Болев того, при применен»** некоторых упрощающих допущены* приемлемые оценки погрешности можно получить без полной матрицы корреляцьы. описамной выше.

Предлагаемый подход предназначен для иэбегамня корреляций на уровне бииа и рассмотрения вместо этого тогъго корреляций после осуществлены суммирования по бинам. В приложении Е погрешности данной компоненты категории А по данной ВЭУ суммируются по бинам. подразумевая полную независимость (К.4а). а погрешности данной компоненты категории В суммируются, предполагая полную корреляцмо (К.46).

Суммирование погрешности категории А:

si

J-1

(К.4а)

Сумнырованме погрешности категории В:

l>-i

(К.46)

где sKB,, — погрешность в АЕР из компоненты к категории А на ВЭУ лг.

°аерж* — погрешность в АЕР из компоненты к категории В на ВЭУ лк sk' — стандартная погрешность компоненты к категорт А в бине.

Суммирования (К.4) производятся для каждой компоненты погрешности к на каждой ВЭУ лг для установления влияния погрешюсти на АЕР. Затем данные погрешюсти можно суммировать по ВЭУ путем введения коэффициентов корреляции.

Следующие допущены относительно корреляций между ВЭУ могут быть сделаны:

•    асе компоненты погрешности категории А являются независимыми друг от друга несмотря на то. вычислены ли они по одной ВЭУ или по разным ветроэнергетическим установкам:

•    асе компоненты погрешности категории А являются независимыми от компонент погрешности категории В несмотря на то. вычислены ли они по одной ВЭУ или по разным ветроэнергетическим установкам:

•    все компоненты погрешности категории В различных типов является независимыми, несмотря на то. вычислены ли они по одной ВЭУ или по разным ВЭУ:

•    компоненты погрешности категории В одного типа обьмно имеют некоторую стелем корреляции между ВЭУ в диапазоне от 0 до 1.

Принимая выюеухазакюю допущения необходимо опредегмтъ только коэффициенты корреляции для компонент погрешности одного типа между разами ВЭУ.

Накладывая данные допущения, суммирование по ВЭУ для данной компоненты к категории А показано в (К.5а), а суммирование данной компоненты категории В показано в (К.56).

Суммирование по ВЭУ для компоненты категории А:

SAEP.* ж Ё SAEP.«.K •    (К.5в)

Суммирование по ветроэнергетическим установкам для компоненты категор»ы В:

i    i-1 L

°АЕР.» * Х^АЕР.в*+ ^ X X (^AEP.W.AK^AEP.PAjpPf.n.**    (К.56)

«•1 • 1

64

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

где sA£P к — логрешюсть в АЕР из компоненты к категории А: одер t — погрешность в АЕР из компоненты к категории В: рт — коэффициент коррелящы между ВЭУ гл и ВЭУ л для компоненты к.

Испогъэуя дп—i itrt метод, определяется влияние каждой компоненты погрешности на погрешность общей АЕР всего парка ветроэнергетических установок. Следует обратить анимате, что дальне шее упрощение возможно. ест подразумевается, что для каждой компоненты погрешности М один и тот же (либо оче»ы близкий) коэффициент корреляции накладывается на все перестановки по ветроэнергетическим установкам L.

Т. к. все компоненты категории А и В являются независимы*». погрешность в общей АЕР всего парка ветроэнергетических установок мажет быть определена при помощи метода вычисления суммарной ветчины как квадратного корня из суммы квадратов составляющих, представленного в формуле (К.6).

°АЕР в J ^ ®А6Р.* • ^“аЕР* • ft-1    *-t

(К.6)

где МА — количество компонент погрешности категории А:

М9 — количество компонент погрешности категории В.

Средеяя погрешность в АЕР является просто общей погрешностью е АЕР, поделенной на количество ветроэнергетических установок N.

_ ЦАЕР

N '

Обычно данная погрешность аьфажается а виде соотношения:

и«А*тю = t

I АЕРт

(К.7)

(К.8)

где АЕРт — АЕР. намеренная на ВЭУ гл.

Данный подход эффективно разъединяет строгую математическую формулировку таким образом, что приводит к белее контролируемом работам на практике с сохранением очень сильных корреляций полной матрнкцы [LxMxN на LxMxN) коэффициентов корреляции.

Применение вышеуказанных формул показывает, что при увели юн ми размера выборки средняя погрешность в АЕР всех ВЭУ уменьшается, величина снижения средней погрешности зависит в высшей мере от степенен корреляции между ВЭУ. В приложение* Л приводился руководство по оценке степенен корреляцнен между разным* ВЭУ и расчету выборки.

К.З Метод расчета погрешности в выборке

Ест цель испытания с использованием анемометра на гондоле — определить работоспособность целого парка, тогда необходимо рассмотреть дополнительную компоненту погрешности. Данная компонента является погрешностью выборки. Она считается стохастической или случайной ошибкой в выборке и указывает на то. как сильно среднее значение выборки испытательных ВЭУ влияет на среднее значение целой фермы.

Если рассматривать среднюю АЕР небогьшой выборки ветроэнергетических установок из намного большего количества, то погрешность выборы определяется следующим образом.

se«p =    (К ,Э)

где seAEP — среднеквадратическая погрешность е средней АЕР выборки; а — среднеквадратичное отклонение намеренной АЕР выборки.

Обычю на погрешность выборки не влияет процент рассматриваемой совокупности ветроэнергетических установок, т. к. совокупность имеет тенденцию к увели1 нон ию. а рассматриоэомыо проценты отличаются тенденцией к уменьшению. Однако ест совокупность небольшая, и значительная часть совокупности подвергается испыта-мно. то формула (К.6) в данном случае не действует. Для учета более значительных соотношений размера выборки к размеру совокупности водится поправочный коэффициент; этот коэффициент относится к так называемому коэффициенту поправки для конечной совокупности. Данный коэффициент вводится в (К.9).

se . о [Х^Г

да"ЗПГ*тт*

где X — размер совокупности, обычно это к отчество ВЭУ на ветроэнергетической станции.

(К.10)

65

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Накладывание уравнения (К.9) показывает, что при увеличении соотношения испытательных ВЭУ к ВЭУ в совокупности погрешность выборки стремится к нулю.

К.4 Суммарная погрешность измерения и выборки

Если ислытате проводится не на целом парке, общая погрешность в АЕР целого парка будет представлять функцию и погрешности измерения и погрешности выборки. Погрешность выборки можно рассматривать полностью независимой от погрешности измерения, тогда:

Примечание — Если невозможно оценить томостъ метода исгытания только по результатам одного испытания, тогда уравнение (К.11) не/ъзя использовать для испытатвлышх выборок меньше двух. По результатам только одного испытания стандартное отклонение е (К.10) невозможно определить, а также невозможно оценить 5в. Таким образом, погрешность выборки может быть рассмотрена только при испытаниях нескольких

(К.11)

ВЭУ.

66

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Приложение Л

(справочное)

Пример расчета погрешности NTF/NPC для нескольких ветроэнергетических установок

Л.1 Введение

В данном приложении применяется метод, разработанный а приложении И для определения погрешности в измерении, полученной из измерений кривой мощности на гондоле при испытаниях несколымх ВЭУ. Рассматривается пример расчета погрешности по результатам проверки кривой мощности на трех отдельных ВЭУ.

В приложении Е, по каждой отдельной ВЭУ погрешности каждой измеренной величнеы рассчитываются по бинам и преобразуются е погрешности в мощности через коэффициенты чувствительности. Данные погрешности затем преобразуются в погрешности в АЕР путем рассмотрения годового проявления ветра в каждом бине. Суммарная погрешность в АЕР получается путем суммирования погрешностей либо сначала по компонентам, а затем по бинам. гмбо наоборот. Чтобы получить суммарную погрешность по несхогъким ВЭУ. испогъзуется подход. разработанный в приложении К. с суммированием сначала по бинам. затем по ВЭУ. и. наконец, по компонентам.

Для суммирования компонентов погрешности по ВЭУ необходимо олредехмть степень корреляции для каждой компоненты в каждой паре ВЭУ. 8 некоторых случаях будет правильным наложить упрощающие долуще-ьмя либо о полной корреляции, либо о полной независимости: однако при ислытанми большей выборки еднмц. когда корреляция между компонентами погрешности будет меняться, наиболее применимом считается более детальный подход. В данном приложеньы предлагается возможный диапазон допустимых значений.

К таблицам и формулировкам прилагаются условные обозначения используемые е приложеныях Е и К. При определении коэффициентов корреляции р индексы /пил относятся к отде/ъным испытательным ВЭУ. а ныдексы /си / относятся к отдельным компонентам погрешности. При обозначении определенных компонент погрешности будут использоваться индексы кэ таблицы Ж.З.

Л.2 Схема процедуры

Л.2.1 Анализы погрешности кривой мощности на гондоле для отдшъных испытательных ВЭУ должны быть проведены для каждой испытательной ВЭУ т в соответствии с приложением Ж.

Л.2 2 Погрешности по бинам в электрической мощности (uPj). скорости ветра (t/y температуре (и^ Jj, давленый (иВ/) и методе (и*,,) должны быть вычислены и преобразованы в погрешности е АЕР путем рассмотрения годового проявлены ветра в каждом бине.

Л.2.3 Общее влияние на погрешность в АЕР каждого компонента погрешности к на каждой юытэтельной ВЭУ т должно быть вычислено путем суммирований по бинам. используя уравненмя (К.4а) и (К.46).

Л.2.4 Влияние каждой компоненты погрешности к на погрешность в АЕР всех ветроэнергетических установок (то есть сумма АЕР отдегъных ВЭУ) должно быть вычислено путем рассмотрения корреляций между ВЭУ и суммирований по данным ВЭУ. испо/ъзуя уравнения (К.5а) и (К.56).

Примечание — Должен быть разработан перечень коэффициентов коррелящы для определен*» степени юрреляцмн для каждой компоненты между ВЭУ. Для разработки данного перечня представлена таблица Л.1. В таблице отдельно рассматривается погрешность каждой компоненты из таблиц Д.2, и предлагается доапаэон энзчений коэффициентов корреляции Так как значения являются крайне субъективными, необходимо провести оценку корреляций. Если возможно, рассмотрены корреляций следует использовать для оценки ковариации и эмпирического определения коэффициентов корреляции.

Л.2.5 Погрешность в АЕР всех ВЭУ должна быть вычислена путем суммирований по компонентам к. испогь-зуя уравнение (К.6).

Таблица Л.1 — Перечень коррелированных компонентов погрешности

Измеряем»*

параметр

Источник

Коэффициент

корреляции

Условие

Диапазон

значений

Электри

ческая

мощность

Трансформаторы тока

Аппаратура сщого типа Аппаратура разных типов

0.7—1.0 0.0—0.2

Использование трансформаторов тока одного типа ведет к появлению одинаковых значений погрешности категории В относительно фактических значений

67

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Продолжение таблицы Л. 1

Измеряем»*

параметр

Источник

Коэффициент

хоррепяции

Условие

Диапазон

значений

Примечание

Трансформаторы напряжения

Аппаратура одного типа Аппаратура резных типов

0.7—1.0 0.0—0.2

Использование тринс-формэторов напряжения одного типа ведет к появлению одинаковых значений погрешности категории В. Прямое измерение напряжения устраняет данную погрешность

Электри

ческая

мощность

Датчик мощности или прибор для измерения мощности

Рщзлл

Аппаратура одного типа Аппаратура раэних типов

о о

п

К) о

Использование приборов для измерения мощности одного типа ведет к появлению одинаковых значений погрешности катего-рин В

Измерения

динамической

мощности

Аппаратура одоого типа Аппаратура разим типов

0.7—1.0 0.0—0.2

Использование приборов для измерения мощности одного типа ведет к появлению одинаковых значений погрешности катего-pm В

Сбор данных

Риоьтл

Аппаратура одного типа Аппаратура разных типов

0.7—1.0 0.0—0.2

Использование устройств сбора данных одного типа ведет к появлению одинаковых знзчены погрешности категории В относительно фактических значений

Скорость

ветра

Погреш

ность

калиброехи

анемометра

Pv¥ijm/t

Одна и та же калибровочная лаборатория Разные калибровочные лаборатории

0.7—1.0 0.0—0.2

Использование одной и той же опорной точки при хагмбровке и метода ведет к появлению одинаковых значений погрешности категории В

Погрешность калибровки анемометра на гондоле иэ-за направления ветра

Puv2.ai.ii

Аппаратура одоого типа Аппаратура разных типов

0.7 —1.0 0.0—0.2

Использование анемометров одного типа ведет к появлению одинаковых значений погрешности категории В относительно фактических значений

Рабочие

характеристики

РаиЗл.п

Аппаратура одного типа

0.7—1.0

Использование анемометров одного типа ведет к появлению одинаковых значений погрешности категории В относительно фактических значений

68

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Продолжение таблицы Л. 1

Им»еряе*а«й

параметр

Источник

Коэффициент

корреляции

Условие

Диепдэон

эмачеммй

Примачзпие

Спорость

ветра

Влияние

монтажа

р1Л*Л.П

Согласно указанию в настоящем стандарте

0.7—1.0

Одинаковое крепление. необходимое для использования данной передаточной функции, ведет к корреляционной погрешности

Температу

ра

Возмущение потока из-за рельефа между испытательными ветроэнергетическими установками

PuvSA.n

Матрица класса рельефа

1

2

3

4

5

1

0.7—

1.0

0.5—

0.8

0,3—

0.6

0.1—

0.4

0.0—

0.3

2

0.5—

0.8

0.5—

0.8

0,3—

0.6

0.1—

0.4

0.0—

0.3

3

0.3—

0.6

0.3—

0.6

0.3—

0.6

0.1—

0.4

0.0—

0.3

4

0.1—

0.4

0.1—

0.4

0.1—

0.4

0.1—

0.4

0.0—

0.3

5

0.0—

0.3

0.0—

0.3

0.0—

0.3

0.0—

0.3

0.0—

0.3

Передаточная функция NTF

PuvCArt

Одна и та же NTF Разные NTF

1.0

0.0—0.5

Сбор данных

Рийгла

Аппаратура одного типа Аппаратура рззшх типов

0.7—1.0 0.0—0.2

Использование устройств сбора данных одного типа ведет к появлению одинаковых значений погрешности хатегор*т В

Датчик

температуры

РиПЛ/1

Аппаратура одного типа Аппаратуре разюх типов

0.7—1.0 0.0—0.2

Использование уст-рийс'ь измерении температуры одного типа ведет к появлению одинаковых значений погрешности категории В

Защита от солнечного излучения

Риал*

Аппаратура одного типа Аппаратура раэшх типов

0.7—1.0 0.4—0.7

Испогъзоеагые защиты от солнечного излу-■юыя ведет к погрешности метода относительно фактических значений

Влияние

монтажа

РиВл*

Одно местонахождение и крепленые

Разные местонахождения и крепления

0.7—1.0 0.0—0.2

Сбор данных

РаЛЛ*

Аппаратура одоого типа Аппаратура раэшх типов

0.7—1.0 0.0—0.2

Использование устройств сбора данных адоого типа ведет к появлению одинаковых значений погрешности категор*ы В

69

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Окончание таблицы Л. 1

Намеряем» м параметр

Источник

Коэффициент

корреляции

Условие

Диела >o« значений

Примечание

Давление

Датчик

давления

Рмт МЛ

Одна общая аппаратура

Аппаратура одного типа Аппаратура раэгых типов

1.0

0.4—0.8 0—0.2

Использование устройств измерения давления одного типа ведет к появлению одюгаковых значений погрешности категории В

Влияние

монтажа

Рил.тл

Общая аппаратура Разная аппаратура

1.0

0.4—0.8

При использовании нескольких инструментов. крепление скорее всего будет схожим

Сбор данных

Рн<Ж тл

Аппаратура одного типа Аппаратура раэшх типов

0.7—1.0 0.0—0.2

Использование устройств сбора данных одного типа ведет к появлению одинаковых значений погрешности хатегорвы В

Метод

Поправка на плотность воздуха

Рщ»лму>

Одинаковая методика поправки для всех ВЭУ

1.0

Сезонные

изменения

Рщш£МУ>

Тестирование в одни и те же временные промежутки

Тестирование е разные временные промежутки

1.0

0.3—0.8

Изменения в притоке воздухе к ротору

PimlMJt

Одинаковые режимы

притока

Разгые режимы притоке

0.7—1.0 0.0—0.4

Скитни

ческий

Колебания

электрической

мощности

9*емя

0.0

Редкий и пезаеичи-МЫЙ

Л.З Пример расчета погрешности измерения

В д»-«ом примере вычисляется погрешность из испытания, проводимого с тремя ВЭУ. входящими в парк, состоящий из 33 еджиц. Делаются следующие допущения относительно коррелящм:

•    на три ВЭУ (№ 1. № 2 и № 3) приходится один датчмс даелетя:

•    все три ВЭУ используют системы сборе да юных сдоого типа и модели:

•    настройки измерения на ВЭУ №1и№2 одинаковые:

•    оборудовам«е для измерения мощности на ВЭУ № 3 отличается от N9 1 и N# 2:

•    датчик температуры на № 3 отгмчается от N9 1 и N? 2:

•    анемометр, установленный на гондоле ВЭУ № 3. был откалиброван при помощи другого оборудования, в отшчие от используемого на № 1 и NB 2:

•    три ВЭУ установлены в местах с различным рельефом: у первой ВЭУ класс рельефа 1. у второй ВЭУ класс регъефа 3. у третьей ВЭУ класс регъефа 5.

Что касается шага Л.2.1. анализ погрешности кривой мощности на гондоле для отдельной исштательной ветроэнергетической установки должен быть проведен для каждой испытательной ветроэнергетической установки. Результаты представлены ниже.

70

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Таблица Л.2 — Данные по погрешности и АЕР выборки с трех ВЭУ

Ветроэнергетическая

установка

ЛЕР. Мвг ч

Погрешность.

МВт-ч

Коэффициент погрешности. %

1

6540.7

1321.0

20.20

2

6867.7

1373.8

20.00

3

6279.1

1281.4

20.41

В шаге Л.2.2. погрешности по б*мам а электричесяой мощности, скорости ветра, температуре и т. п. вычисляются и. где необходимо, преобразуются в погрешности в АЕР через коэффициенты чувствительности. В шаге Л .2.3. данные погрешности в мощности преобразуются в погрешность АЕР путей рассмотрения годового проявления ветра в каждом б*ме. Общее влияние каждой компоненты погрешности вычисляется путем суммирований по бином, используя уравнения (К.4а) и (К.4Ь). Образец таких расчетов по первой ВЭУ приведен ниже

Таблица Л.З — Влияние компонентов погрешности на погрешность АЕР по ветроэнергетической установке 1

Категория В

Категория А

Центр

бнкя

Чаем

яоэаейстеия

астра

Электрическая

мощность

Скорость

ветра

Температура

•оэдуха

Атмосферное

давление

Метод

Колебание впектричес* ком мощности

м/с

м

иР. 1. кВт

Г.я

aV. t кв т

Г.я.

оТ. 1. квт

Гл

иВ t кВт

Г.я.

1М. t кВт

Гл.

вР.

кВт

3.0

341.7

0.05

0.16

0.02

0.00

0.00

12.5

3.5

384.9

0.09

1.35

0.04

0.01

0.00

7.6

4.0

419.9

0.10

4.47

0,04

0.01

0.00

7.0

4.5

446.4

0.34

6.98

0.14

0.02

0.01

6.6

5.0

464.2

0.60

9.46

0.25

0.04

0.01

5.1

5.5

473.6

0.95

13.33

0.40

0.07

0.02

4.9

6.0

474.9

1.31

15.93

0.55

0.09

0.02

4.8

6.5

466.9

1.71

18.13

0.71

0.12

0.03

4.5

7.0

456.4

2.13

20.81

0.88

0.15

0.04

5.0

7.5

436,2

2.64

26.45

1.10

0.18

0.05

5.7

в.и

410,4

3,30

3802

1.3/

(J.Z3

0.UQ

в,8

8.5

369.0

4.01

39.51

1.67

0.27

0,07

9.5

9.0

360.1

4.73

44.78

1.96

0.32

0.08

11.1

9.5

329.5

5.67

60.68

2.35

0.39

0.10

13.0

10.0

296.3

6.63

66.69

2.75

0.45

0.11

17.8

10.5

267.2

7.60

69.25

3.16

0.52

0.13

15.0

11.0

236.8

8.45

65.71

3.51

0.58

0.15

13.8

11.5

207.8

9.14

57.46

3.79

0.63

0,16

14.9

12.0

180.5

9.93

66.03

4.12

0.68

0.17

10.4

12.5

155.3

10.31

30.85

4.28

0.71

0.18

8.3

13.0

132.3

10.55

24.05

4.38

0.72

0.18

4.5

13.5

111.7

10.64

7.96

4.42

0.73

0.18

4.4

14.0

93.3

10.67

3.55

4.43

0.73

0.18

2.3

14.5

77.3

10.69

1.67

4.44

0.73

0.19

1.4

15.0

63.4

10.70

1.07

4.44

0.73

0.19

0.6

15.5

51.6

10.70

0.48

4.44

0.73

0.19

0.3

16.0

41.6

10.71

0.09

4.44

0.73

0.19

0.3

Суммирование по бинам. МВт

28.42

208.02

11.80

1.94

0.49

14.4

71

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Здесь сведете* в тэблвщу влияния первой компоненты в каждую категорию погрешности при проверке кривой мощности на гондоле. Влияния от остальных компонент погрешности мощности, скорости ветра, температуры. давления и метода будут вычислеш таким же образом.

В шаге Л.2.4. влияние каждой компоненты погрешности на погрешность в АЕР всех ВЭУ определяется путем рассмотрены» корреляций между ВЭУ. Коэффициенты юрреляц»ы. испогьэоважые в данном примере, показаны в табгмце Л.4. Данные компоненты суммированы по ветроэнергетическим установкам при помощи уравнены (К.5а) и (К.5Ь). Урэтение (К.5а) показано для первой компоненты в каждой группе.

wtg\

wig 3

wfgT wtg2 р12

и-1р1 ЫрЗ р1.2

wtg2 <rfg3 p2J

l

i

i

i l l

lit

i i i

°АЕР.^Л -

(24.42)**

(29.54>*♦

(27.57Р*

2(24.42X29.54X0.4)*

2<{2в.42Х27.57Х0.2)*

2(29.54X27.57X0.2)

(П1)

(204.02)**

(214.34)*»

(201.7В)**

2(20в.02)(21в.34К0.9>*

2(20в.02Х201.7в)(0.2>*

2(210.34 >(201.79X0.2)

(Л2)

"iepj/r,, •

(11.вор*

(12Д7р*

<11.45р.

2<11.в0К12.27М0.9)*

2(11 .ВОКИ .45X0,2).

2(12^7X11.45X0.2)

(ЛД)

“АЕР^в,_

<1.94 >**

(1.94р.

(1.94р.

2(1.94X1.94)<1К

2(1.94)(1.94Х1>*

2(1.94X1.94X1»

<П4)

“АЕР им, “

(0.45)**

<0.51р.

(0.4вр«

2(0.49Х0.51Ц1К

2(0.49)(0.4вХ1>*

2(0.51X0.44X1)

(П5)

г

ОДЕР.** "

(14.40)**

(14.9вр*

(13.97)*

(Лв|

Резугътаты по полному перечне компонент погрешности показаны а таблице Л.4.

Таблица Л.4 — Суммирование компонентов погрешности по ВЭУ

Историк к

Влияние на noipcis КОСТЬ

в ДЕР ко ВЭУ 1. МВт ч

Влигьме иа погрешность а ДЕР » ВЭУ 2. МВт-ч

Влмтьтие на погрешность е ДЕР по ВЭУ 3. МВт ч

Р*1.2

или

Pfcl.S

или

Рид

или

Ркдд

Влияние, суммированное но ВЭУ. МВт ч

Трансформаторы тока

28.42

29.56

27.57

0.8

0.2

02

66.52

Трансформаторы напряжения

18.95

19.71

18.38

0.8

0.2

02

44.35

Датчик мощности или прибор для измерения мощности

112.30

116.79

108.93

0.8

0.2

02

262.84

Измерения

динамической

мощности

65.64

68.27

63.67

0.8

0.2

0.2

153.63

Сбор данных

38.90

40.46

37.73

0.9

0.9

0.9

113.12

Погрешность калибровки анемометра на гондоле из-за акоросги ветра

208.02

216.34

201.78

0.9

0.2

02

496.03

Погрешность калибровки анемометра на гондоле из-за направления ветра

138.68

144.23

134.52

0.9

0.2

02

330.69

72

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Окончание таблицы Л.4

Истошат к

Влияние на погрешность ь АЕР ео ВЭУ 1. МВт ч

влияние на погрешность в АЕР по ВЭУ 2.

Мвтч

впнмие па погрешность е АЕР по ВЭУ Э. Мвтч

Рол

или

р*г.

Р*и

или

Р«1

P»3J

иои

Рог

Влияние, суммированное по 8ЭУ. МВт ч

Рабочие характеристики

243.71

253.46

236.40

0.9

0.9

0.9

708.71

Влияние монтажа

194.16

201.93

188.34

0.9

0.9

0.9

564.62

Возмущение потока из-за рельефа между испытательными ветроэнергетическими установками

658.74

685.09

638.96

0.6

0.3

0 2

1510.23

Передаточная функция (NTF)

881.08

916.32

854.65

1

1

1

2652.05

Сбор данных

81.42

84.68

78.98

0.9

0.9

0.9

236.7

Датчик температуры

11.80

12.27

11.45

0.9

0.2

0 2

28.14

Защита от солнечного излучения

47.19

49.08

45.77

0.9

0.5

0.7

127.3

Влияние монтажа

7.79

8.10

7.56

0.9

0.9

0.9

22.66

Сбор дэжых

2.36

2.45

2.29

0.9

0.9

0.9

6.86

Датчик давления

1.94

1.94

1.94

1

1

1

5.82

Влияние монтажа

12.96

12.96

12.96

1

1

1

38.88

Сбор данных

1.94

1.94

1.94

1

1

1

5.83

I Юправка на плотность воздуха

0.49

0.51

0.46

1

1

1

1.48

Сезонные из менения

416.06

432.60

403.67

1

1

1

1252.31

Изменения в притоке воздуха к ротору

416.05

432.69

403.57

0.8

0.3

0.4

1025.5

Колебания

электрической

мощности

14.40

14.98

13.97

0

0

0

25.04

По шагу Л.2.5 используется уравнение (К.6) и берется средом квадратическая погрешность всех компонент для подсчета суммарной погрешности в измеренной АЕР ВЭУ.

(6652 J2 + (44.35)* + (26Z84)* + (153B3)* +(11112)*

+ (49603)* + (330,69)* + (708.71)* + (56452)* + (151023)* + (265205)* + (236.77)* + (2а14>* +(127.3)* +(2266)* +(656)*

IUAEP ~ + (552)*    + (3858)* + (583)*

+ (148)*    +(125231)*+(10255)*

+ (2554)*

-3646.68 МВт-ч

(Л.7)

73

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

В этом случае средняя погрешность равняется. МВт-ч:

364638

“А****®

= 121556.

а соотношемю погрешности будет:

364638 а»^*тю 1968750

Л.4 Пример расчета погрешности в выборке

100 % = 18.52%.

(Л.8)

(Л.9)

Погрешность выборки для трех испытатегъных ВЭУ определяется из уравнения (К.9). Стандартное отклонение в АЕР для трех ВЭУ составляет 4.49%. Если в полти парк входят 33 ВЭУ. то погрешность выборки вычисляется следующим образом:

se.

'ДЕР

(Л.10)

Л.5 Суммарная погрешность

Общая суммарная погрешность для АЕР всего парка ветроэнергетических установок вычисляется как квадратный морень из суммы квадратов погрешности измерения и погрешности выборки:

«РДЯКДЕР =V<1&52%)2 +(251%,г =1а69%    <Л11>

Л.6 Оценка размера и погрешности выборки

Для оценки влияния размера выборки на суммарную погрешность результаты с трех ветроэнергетических установок переносятся на 33 ветроэнергетические установки, подразумевая одинаковые результаты для каждых дополнительных трех испытательных ветроэнергетических установок. Получающееся снижение в погрешности измерения показано на рисумсе Л.1.

Суммарная погрешность, %    Суммарная погрешность, %

21,0

20,0

19.0

18.0

17.0

16.0

15.0

0    5    10    15    20    25    30    35    0    5    10    15    20    25    30    35

Количество исгъгтуемых объектов    Количество испытуемых оноъектое

Рисунок Л.1 — Влияние испытаю» с несколькими ВЭУ на погрешность измерения

В примере с тремя ВЭУ 96 % компонентов погрешности по своей природе является корреляционными Это сопоставимо с 96.5 %. если выбирается набор с наивысшими коэффициентами корреляции, и 93 % при выборе наименьших коэффициентов. Результаты для данных двух случаев также показаны в таблице Л.1. На рисунке Л.1 показаны результаты, подразумевая полную независимость между всеми ВЭУ.

Для оценки влияния погрешности выборки результаты с трех ВЭУ переносятся на дополнительные ВЭУ (снова подразумевая одинаковые результаты), и получеююе снижение в погрешности выборки показано на рисунке Л.2.

74

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Погрешность. Ч

Погрешность образца. % 5.00

•4.00

-3.00

2.00

1,00

0.00

Рисунок Л.2 — В/мякие испытания с несколькими ветроэнергетическими установками на

погрешность измерения

Подразумевая, что все 33 ВЭУ проходили испытэже. погрешность выборки была бы равна О %. Тогда едмнсгвемчой погрешностью была бы погрешность измерения. Исходя из рисунка Л.2. погрешность измеремгя для выборки из 33 ВЭУ равна 17.7 %.

75

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

Приложение М (справочное)

Организация испытаний, безопасность и передача информации

М.1 введение

В данном приложении даются рекомендации по организации испытаний относительно распределения ролей и ответственности, безопасности и передачи информацю» между сторонаим-участнюами. Теркин «сторона-участник» должен относиться ко всем сторонам, участвующим каким-шбо образом в испытании.

М.2 Ответственность за испытаний

Руководитель испытания должен быть назначен и должен обмениваться информацией со сторонами-участниками. Руководитель испытания должен нести ответственность за подготовку плана испытания, отбор персонала для испытания, трактовку методов и процедур исгытания. оценку даиых испытания и подготовку отчета по испытаниям.

М.З Безопасность во время испытаний

Все отециагмсты. занятые в испытании, должны работать каждый на своем месте, должны е достаточной мере быть эчакомы и подготовлены к работе е опасных условиях которые могут преобладать в месте проеедежя исгытачы и должш еыпогмять применимые правила техники безопасности.

М.4 Передача информации

На хкобой испытательной ВЭУ должно быть четко обозначено, что эта ВЭУ пред назначена для испытания, а также запланированная продолжительность испытания и контактная информация руководителя испытания и/ или других представителей по безопасности и спасательных служб. Любой доступ к испытательной ВЭУ. осуществляемый любым гмцом. должен быть зафиксирован в формуляре и о нем необходимо сообщить руководителе испытания. О любом дистачаюнном изменении рабочего режима истытзтельной ВЭУ необходимо также сообщать руководителю испытания.

М.5До испытаний

Все соответствующие чертежи, документы, спецификации. сертификаты и отчеты должны находиться в распоряжении руководителя испытания. Перед началом испытаний испытательная ВЭУ должна пройти тщатегъ-ную проверку на соответствие условиям испытания. План ислытвмй должен быть раэработ» до начала проведемте испытаний руководителем испытаний и согласован со сторонами-учэсткиками. План испытаний должен быть заблаговременно разослан сторонам-учасгникам для рассмотрения и одобрения в письменной форме. Там. где положения плана испытаний не четко отображены. должны применяться положения стандарта ГОСТ Р 54418.12.1.

М.6 Во время испытаний

Ахт осмотра и доутие соответствующие данные наблюдений во время калибровки оборудования, падготоаси к испытамео или проведения испытания должны быть письмо»ню зафиссированы руководителем испытаний, сразу же разосланы сторонам-участникам для составления письменных комментариев и включены е отчет по испытаниям вместе с полученными ответами. Любые данные наблюдений должны считаться важными, если какой-либо представитель стороны-участника сметает их таковы мм.

М.7 После испытаний

По требованию любой сто рот участника испытательная ВЭУ должна подвергаться осмотру после испыта-►мя в таком же объеме, что и до испытания. Руководитель испытания должен подготовить в черновом виде итоговый отчет в течение времени, зафиксированном в плане испытаний, и разослать сгоронам-учэстникам.

76

ГОСТ Р 54418.12.2—2013

УДК 621.311:006.354    ОКС 27.180

Ключевые слоев: возобновляемая энергетика, ветроэнергетика, установки ветроэнергетические, метод измерения вырабатываемой мощности, анализ показателей мощности ветроэлектрической установки, анемометр. измерение скорости ветра, рельеф местности, отчетная документация

77

Редактор Д М. Кульчицкий Техничеомй редактор в. Н. Прусакова Корректор Л Я. Митрофанова Компьютерная верстка 3. И. Мартыновой

Сдано в набор 12 012015. Подписано а печать 17.03.2015 Формат 60 х 641Бумага офсетная Гарнитура А риал Печать офсетная. Уел. леч. п. 9.30. Уч -лад. п. в.10. Тирза 35 эо. За*. 1943.

•ГУП «СТАНДАРТИМФОРМ». 123995 Мосжва. Гранатный пер. 4.

Nww.gostnlo.ru    info^ goslrnfo.ru

Набрано м отпечатано в Калужской типографии стаидартое. 249021 Калуга, у*. Московская. 256