GB/Z 44048-2024 风能发电系统 风力发电机组功率性能测试的数值场标定方法

ICS27.180

CCSF11

中华人民共和国国家标准化指导性技术文件

/—/:

GBZ440482024IECTR61400-12-42020

风能发电系统风力发电机组功率性能

测试的数值场标定方法

—

WindenerenerationsstemsNumericalsitecalibrationforower

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IECTR61400-12-42020WindenerenerationsstemPart12-4Numerical

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2024-05-28发布2024-12-01实施

国家市场监督管理总局

发布

国家标准化管理委员会

/—/:

GBZ440482024IECTR61400-12-42020

目次

前言…………………………Ⅲ

引言…………………………Ⅳ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

、、………………

3术语定义缩略语和符号1

3.1术语和定义…………………………1

3.2缩略语………………1

3.3符号和单位…………………………2

4数值模拟方法概述………………………4

4.1线性流动模型………………………4

()……………

雷诺平均纳维斯托克斯模型

4.2-RANS4

大涡模拟()和/混合模型…………

4.3LESRANSLES5

5数值流动建模应用的现有准则…………6

5.1概述…………………6

()………

5.2AIAA1998计算流体仿真验证和确认指南6

5.3计算流体力学和传热学的验证和确认标准-ASMEV&V20-2009……………7

5.4COST732“微尺度气象模型的质量保证”…………7

5.5日本建筑学会准则…………………8

—…………

第部分环境气象学预测微尺度风场模式建筑物和障碍物绕流评估

5.6VDI37839-8

国际能源署任务尾流试验台风场尾流基准的模型评估协议………………

5.731-8

5.8MEASNET—特定场址风况评估…………………9

6基准验证测试总结………………………9

6.1概述…………………9

6.2DEWI循环测试在风能数值模拟中的应用………9

6.3Bolund试验…………………………9

欧洲风能协会资源比较与发电量评估程序和(,)………………

6.4ⅠⅡ2011201310

国际能源署任务尾流试验台试验……………

6.53110

6.6欧洲风能新图谱试验………………11

6.7风预测改进项目2…………………11

6.8风洞测试验证数据…………………11

7风能应用中基于地形进行流动模拟的重要技术………12

7.1概述…………………12

7.2输入地形数据的质量………………12

Ⅰ

/—/:

GBZ440482024IECTR61400-12-42020

7.3计算域………………12

7.4计算域的边界条件…………………12

7.5网格参数……………12

7.6收敛准则……………12

7.7大气稳定性…………………………12

7.8科里奥利效应………………………13

7.9障碍物影响…………………………13

7.10关于数值场地标定模型适用范围的建议………13

8开放性问题………………13

8.1概述…………………13

8.2从数值模拟结果确定气流校正系数以进行功率曲线测试………13

8.3不确定度量化………………………14

8.4数值场地标定程序验证活动的提案………………14

参考文献……………………16

Ⅱ

/—/:

GBZ440482024IECTR61400-12-42020

前言

/—《:》

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GBT1.120201

起草。

:《:

本文件等同采用风能发电系统第部分风力发电机组功率特性

IECTR61400-12-4202012-4

》。。

测试的数值场标定方法文件类型由IEC的技术报告调整为我国的国家标准化指导性技术文件

。。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

本文件由中国机械工业联合会提出。

(/)。

本文件由全国风力发电标准化技术委员会SACTC50归口

:、、

本文件起草单位金风科技股份有限公司北京金风科创风电设备有限公司北京鉴衡认证中心有

、、、

限公司中国船舶重工集团海装风电股份有限公司中国质量认证中心西门子歌美飒可再生能源科技

()、、、

中国有限公司中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司浙江运达风电股份有限公司明阳智慧

、、、

能源集团股份公司上海电气风电集团股份有限公司中国电力科学研究院有限公司中车山东风电有

、、、

限公司中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部北京协合运维风电技术有限公司兰州交通大

、、、、

学上海能源科技发展有限公司广东省风力发电有限公司华润电力技术研究院有限公司中国长江三

、()、、

峡集团有限公司中国三峡新能源集团股份有限公司江苏金风科技有限公司东方电气风电股份有

、、、

限公司大唐可再生能源试验研究院有限公司国电联合动力技术有限公司深圳市禾望电气股份有限

、。

公司上海海湾新能风力发电有限公司

:、、、、、、、、、、、

本文件主要起草人孔婕敖娟蔡继峰宫伟康巍俞黎萍李跃郭辰姜婷婷魏煜峰石宇峰

、、、、、、、、、、、、、

许移庆张黎明薛扬付德义杨彦平巫发明陈振华李卓群邓屹刘东海卢仁宝张学礼袁恩来

、、、、、、、、、、、、、、

姚加桂陈飞聂峰李金缀石浩李媛卢坤鹏黄树根梁瑞利张家铭姜德旭李伟杨天时赵玉

、。

张旭日张智伟

Ⅲ

/—/:

GBZ440482024IECTR61400-12-42020

引言

[]

1

。

IEC61400-12-1是用于风力发电机组功率特性测量的国际标准规定在复杂地形中需要进行场

,。

地标定以获得测量位置和测试风力发电机组之间的流动特性关系该方法要求除用于测量风力发电

,,。

机组功率曲线的参考测风塔外还需要在被测风力发电机组安装之前在机位处安装一个临时测风塔

,:

IEC61400-12-1方法经常在工业实践中使用但是有如下缺点

———第二座测风塔的额外费用和场地标定结果的分析;

———额外需要个月以内的场地标定时间;

3

———,。

在安装风力发电机组之前必须做出场地标定的决策

。

这些缺点促使业界寻找替代方法进行场地标定一种替代方法是利用数值模拟来推导气流校正系

,。

数即风力发电机组位置的风速与参考测风塔位置的风速之间的关系

,。

在数值场地标定中气流校正系数是通过对流动的数值模拟计算出来的尽管消除了前面提到的

,:

一些缺点但数值场地标定也带来了其他挑战

———仿真模型的依赖;

———模型设置的依赖;

———建模人员专业性的依赖;

———模型不确定度的量化。

Ⅳ

/—/:

GBZ440482024IECTR61400-12-42020

风能发电系统风力发电机组功率性能

测试的数值场标定方法

1范围

、。

本文件总结了流动数值建模的现状现有的准则和过去在数值模型验证和确认方面的基准经验

,,

在所做工作的基础上本文件鉴别出在风能应用中基于复杂地形进行流动模拟的重要技术以及现有的

,。

未解决问题包括通过基准测试进一步验证的建议

本文件适用于风电场中风力发电机组功率特性测试场地的标定。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

、、

3术语定义缩略语和符号

3.1术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

3.2缩略语

下列缩略语适用于本文件。

:()

AIAA美国航空航天学会AmericanInstituteofAeronauticsandAstronautics

:()

ABL大气边界层AtmoshericBoundarLaer

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:()

AEP年发电量AnnualEnerProduction

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:日本建筑学会()

AIJArchitecturalInstituteofJaan

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:试验()

ALEX172017AlaizAlaizExeriment2017

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:()

ASME美国机械工程学会AmericanSocietofMechanicalEnineers

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CEDVAL验证微尺度扩散模型的实验数据汇编ComilationandExerimentalDatafor

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)

ValidationofMicroscaleDisersionModels

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CFD计算流体力学ComutationalFluidDnamics

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CHT计算传热学ComutationalHeatTransfer

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COST欧洲科学技术合作EuroeanCooerationinScienceandTechnolo

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CREYAP资源比较和发电量评估程序ComarativeResourceandEnerYieldAssessmentPro-

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cedures

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DES分离涡模拟DetachedEddSimulation

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DDES延迟分离涡模拟DelaedDetachedEddSimulation

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DEWI德国风能研究所DeutschesWindenerie-Institute

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DTU丹麦技术大学DanishTechnicalUniversit

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EWEA欧洲风能协会EuroeanWindEnerAssociation

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