（IEC61400-12-1）
1 范围
IEC61400的这一部分规定了一种测量单台风力发电机功率性能特点的程序，该部分适用于所有类型和容量的并网风力发电机的测试。 此外，本标准描述了一种用来确定并网或与蓄电池组相连的小型风力发电机组（如IEC61400-2中所定义）功率性能特点的程序。这种测试程序可以用于特定风力发电机组在特定地理位置的性能评估，但是同样，当特定场地条件和数据过滤的影响被考虑在内的时候，该方法也可以用来对不同模式或不同设置的风力发电机组进行一般性比较。 风力发电机的功率性能特点由测量功率曲线和估算的年发电量（AEP）决定。测量功率曲线定义为风速与风力发电机组输出功率之间的关系，它是通过在测试场地同步采集一段时间的气象变量（包括风速）信号和风力发电机组信号（包括输出功率）来确定，该时间段要足够长，使得在一定的风速范围和风况、大气条件变化的情况下，能建立统计意义上的有效数据 库。AEP是利用测量功率曲线和参考风速的频率分布计算而得，且假设风力发电机组的可利用率为100%。
该文件描述的测量方法要求对不确定度来源及其合成的影响进行评估，作为测量功率曲线和计算得到的发电量的补充。
2 规范性引用文件
本文中引用了以下文件，这样，引用文件的部分或者全部内容构成了本文件的要求。对于注明日期的的引用文件，仅注明日期的版本使用于本文件，对于未注明日期的引用文件，其最新版本（包括任何修改单）适用于本文件。
IEC 60688：2012，将交流和直流电量转换成模拟信号或数字信号的电测量变送器
IEC 61400-12-2：2013，风力发电机， 第12-2部分：基于机舱风速计的风力发电机组的功率特性测试
IEC 61869-1：2007，仪表用变压器， 第一部分：一般要求
IEC 61869-2：2012，仪表用变压器， 第二部分：电流互感器用附加要求
IEC 61869-3：2011，仪表变压器， 第3部分：感应式电压互感器用附加要求
ISO/IEC GUIDE 98-3：2008，测量不确定度， 第3部分：测量不确定度的表达指南(GUM-1995)
ISO/IEC 17025：2005，检测和校准实验室能力的通用要求
ISO/IEC 17043：2010，合格评定，能力验证的一般要求
ISO 2533：1975，标准大气压
ISO 3966：2008，封闭管道中液体流量的测量-用皮托静压管的速度面积法
3 术语和定义
3.1
准确度
被测量（物）的测量值与真实值的接近程度。
3.2
年发电量（AEP）
利用测量功率曲线和轮毂高度处不同风速频率分布估算得到的一台风力发电机组一年时间内的总发电量，计算中假设利用率为100%。
3.3
大气稳定度
一种激发或抑制风垂直混合趋势的测量。
3.4
复杂地形
测试场周围地形属显著变化的地带或有可能引起气流畸变的障碍物地带。
3.5
切入风速
使风力机开始发电的最低风速。
3.6
切出风速
由于风速过高使得风力机与电网断开的风速。
3.7
数据组
在规定的连续时间段内采集的数据集合。
3.8
距离常数
风速计的时间响应指标。定义为风速计显示值达到输入风速实际值得63%时，通过风速计的气流行程长度。
3.9
外推功率曲线
用估计方法对测量功率曲线从测量的最大风速到切出风速的延伸。
3.10
气流畸变
由障碍物、地形变化或其他风力发电机组引起的气流改变，其结果是相对自由流产生了偏离，造成一定程度的风速测量不确定度。
3.11
轮毂高度
从地面到风力发电机组风轮扫掠面中心的高度。
3.12
测量功率曲线
按确定的测量程序测试，修正和标准化处理后，风力发电机组净电功率输出与风速的函数关系，用图形和表格表示。
3.13
测量周期
功率特性测试中所收集具有统计意义的重要数据的时间段。
3.14
测量扇区
测取功率曲线所需数据的风向扇区。
3.15
区间方法
将测试数据按照风速间隔区间分组的数据处理方法。
3.16
净有功功率
风力发电机组输送给电网的电功率值。
3.17
正常维护
除去正在进行功率性能测试的事实，根据定义的定期维护计划进行的任何干预，例如油更换、叶片清洗（或者其他干预，即除了功率特性测试之外）和任何超出定期维护计划范围的干预（如损坏原件的修理），而不是风力发电机组配置改变。
3.18
障碍物
阻挡风流动，产生气流畸变的固定物体，如建筑物和树。
3.19
桨距角
在指定的叶片径向位置（通常100%叶片半径处），叶片玄线与风轮旋转平面间的夹角。
3.20
功率系数
风力发电机组净功率输出与风轮扫掠面上从自由流得到的功率之比。
3.21
功率特性
风力发电机组发电能力的度量。
3.22
额定功率
部件、仪器和装置在特定运行条件下测得的功率值，通常有制造商标定。
3.23
风轮等效风速
如方程（5）所示，考虑风速随高度变化时，与通过风轮扫掠区域的动能通量一致的风速。
3.24
特殊维护
正常维护计划范围之外和非风力发电机组配置改变的任何干预，即测试期间为了提升功率特性的操作，如：事先未安排的叶片清洗、任何必要元件的替换等。
3.25
标准不确定度
用标准偏差表示的测量结果不确定度。
3.26
扫掠面积
对于水平轴风力发电机组，是指旋转风轮在垂直于旋转轴平面上的投影面积。
3.27
测试场地
被测风力发电机的位置及其周围环境。
3.28
测量不确定度
关系测试结果的，表征由测量造成可得量值合理离散的参数。
3.29
测风设备
大型风力发电机组气象桅杆或遥感设备。
3.30
风切变
通过风力机风轮的风速随高度的变化规律
3.31
风切变指数
定义风速随高度变化的幂法则的指数α。
注1：这个参数用作附录C里场地标定时风切变大小的测量，除此之外可能也有其它用途。幂法则公式是：
（1）
式中：
是轮毂高度风速；
是轮毂高度；
是高度的风速；
是风切变指数。
3.32
风转向
风向随通过风力发电机组风轮高度的变化。
4 符号和单位
风轮扫掠面积 [m2]
第i个风轮段的面积 [m2]
威布尔分布因子 [m/s]
年发电量 [Wh]
大气压 [Pa]
测量气压的10min平均值 [Pa]
皮托管头系数
第i个区间的功率系数
广义气动扭矩系数
推力系数
参数的（偏微分）灵敏系数
第i个区间的气压灵敏系数 [W/Pa]
第i个区间的数据采集系统灵敏系数
指标参数的灵敏系数
第i个区间的第k个分量的灵敏系数
第i个区间的气温灵敏系数 [W/K]
第i个区间的风速灵敏系数 [Ws/m]
第i个区间的空气密度修正灵敏系数 [Wm3/kg]
风轮直径 [m]
等效风轮直径 [m]
邻近运行风力发电机组的风轮直径 [m]
测风塔直径 [m]
风速的瑞利累计概率分布函数
一个风速区间内风速的相对出现概率
利用测风塔上安装的仪器测量的风切变修正系数
利用遥感设备测量的风切变修正系数
风力发电机组的轮毂高度 [m]
障碍物高度 [m]
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