風電場測風塔實時數據上傳技術要求

1、附件2：風電場測風塔實時數據上傳技術要求1 總體要求1.1 為落實各風電場測風塔數據實時上傳工作，保證風電功率的預測精度，各風電場應按照相關要求，盡快落實相關改造或建設工作，實現測風塔數據的實時上傳。1.2 風電場應保證測風塔實時數據采集、傳輸、上送各環(huán)節(jié)裝置及設備的安全可靠運行。一旦發(fā)生問題，應及時查找原因，盡快解決。1.3 風電場測風塔數據上傳應滿足華北電網電力二次系統(tǒng)安全防護管理規(guī)定相關要求。各環(huán)節(jié)均不允許造成信息安全隱患。1.4 市調、地調調度的風電場測風塔實時數據應上傳至本級調度，由該級調度轉發(fā)至華北網調。2 氣象要素采集的技術要求風電場功率預測系統(tǒng)中氣象要素采集技術要求包括測風塔位

2、置、測量高層、測量要素、測量設備、設備安裝、測量數據采集、數據上報格式七個方面。2.1 測風塔位置2.1.1 測風塔位置應在風電場5km范圍內且不受風電場尾流影響，宜在風電場主導風向的上風向。2.1.2 測風塔數量：根據風電場地形地貌、氣候特征和裝機容量確定測風塔數量。2.2 測量高層2.2.1 風速風向需要四層測量高層，即測風塔10m、30m高層，風力發(fā)電機組的輪轂中心高層和測風塔最高層。2.2.2 溫度、濕度、氣壓需要一層測量高層。2.3 測量要素2.3.1 5min平均風速：每秒采樣一次，自動計算和記錄每5min的平均風速，m/s。2.3.2 小時平均風速：通過5min平均風速值獲取每小

3、時的平均風速，m/s。2.3.3 極大風速：每3s采樣一次的風速的最大值，m/s。 2.3.4 風向采樣：與風速同步采集的該風速的風向。2.3.5 風向區(qū)域：所記錄的風向都是某一風速在該區(qū)域的瞬時采樣值。風向區(qū)域分16等分時，每個扇形區(qū)域含22.5；也可以采用多少度來表示風向。2.3.6 氣溫：每5min采樣并記錄采集現場的環(huán)境溫度，。2.3.7 相對濕度：每5min采樣并記錄采集現場的環(huán)境濕度，RH%。2.3.8氣壓：每5min采樣并記錄采集現場的氣壓，hPa。2.4 測量設備2.4.1 測風傳感器測風傳感器應通過氣象計量部門的檢驗，使用期間免維護，無需用戶做參數標定。2.4.1.1 風速傳

4、感器的技術參數要求a）測量范圍:0m/s60m/sb）測量精度: 0.5m/s(3m/s30m/s)c）工作環(huán)境溫度: -35+60 2.4.1.2 風向傳感器的技術參數要求a）測量范圍: 0360b）測量精度: 3c）工作環(huán)境溫度: -35+602.4.2 溫度計溫度計的技術參數應滿足以下要求：a）測量范圍: -40+60b）測量精度: 0.52.4.3 濕度計濕度計的技術參數應滿足以下要求：a）測量范圍: 0100%RHb）測量精度: 3%RH2.4.4 壓力計壓力計的技術參數應滿足以下要求：a）測量范圍: 6001100hPa b）測量精度: 0.3hPac）工作環(huán)境溫度: -40+60

5、2.5 設備安裝2.5.1 測風塔測風塔結構可選擇桁架型或圓管型等不同形式，高度應不低于風力發(fā)電機組的輪轂高度。測風塔應在現場環(huán)境下結構穩(wěn)定，風振動小等特點；并具備防腐、防雷電要求。2.5.2 測風傳感器2.5.2.1測風傳感器應固定在析架式結構測風塔直徑的3倍以上、圓管型結構測風塔直徑的6倍以上的牢固橫梁處，迎主風向安裝（橫梁與主風向成90），并進行水平校正。風向標應根據當地磁偏角修正，按實際“北”定向安裝。 2.5.2.2 安裝數據采集器時，數據采集安裝盒應固定在測風塔上適當位置處，或者安裝在現場的臨時建筑物內；安裝盒應防水、防凍、防腐蝕和防沙塵。2.5.3 溫度計溫度計應安裝在近地高層百

6、葉箱內。2.5.4 濕度計濕度計應安裝在近地高層百葉箱內。2.5.5 壓力計壓力計應安裝在近地高層處。2.6 測量數據采集2.6.1 風速風向 2.6.1.1 風速的采樣速率為每秒鐘1次，計算5分鐘的算術平均值和5分鐘的風速標準偏差；以5分鐘平均值計算小時平均值。2.6.1.2 風向的采樣速率為每秒鐘1次，求5分鐘的矢量平均值。2.6.2 溫度、濕度、氣壓溫度、濕度、氣壓的采樣速率為每10秒1次，計算5分鐘的算術平均值。2.6.3 數據采集器數據采集器的技術參數應滿足以下要求：a）系統(tǒng)暢通率： 95b）系統(tǒng)工作體制：定時自報c）數據采集器MTBF： 25000 hd）遙測站無日照連續(xù)工作時間：

7、15天e）應具有在現場下載數據的功能f）應能完整地保存不低于3個月采集的數據量g）工作環(huán)境溫度: -40+ 60h）具有防水、耐腐蝕保護箱i）每5min定時自報采集數據報告項目： l 5min內平均風速、標準偏差、極大風速；l 5min內平均風向、標準偏差、極大風速所對應的風向；l 5min的溫度、濕度、氣壓；l 整點時刻的蓄電池電壓、充電、機內溫度。l 遙測站自動報警：工作狀況信息報警。2.6.4 數據采集器供電電源數據采集器的電源設計應保證不間斷的可靠供電?？刹捎眯铍姵嘏c太陽能電板的配套供電方式。2.7 數據上報格式2.7.1數據種類需上報的測量值的具體數據類型說明見下表：數據類型說明值類

8、型說明測風塔號整數，測風塔的唯一性標識時標日期時間類型，精確到秒第1層（最低層）平均風速浮點數，保留兩位小數第1層平均風向浮點數，保留兩位小數（矢量平均）第1層風速標準差浮點數，保留兩位小數第1層每5分鐘整點時刻的風速浮點數，保留兩位小數第1層每5分鐘整點時刻的風向浮點數，保留兩位小數（矢量平均）第1層風速極大值浮點數，保留兩位小數第2層平均風速浮點數，保留兩位小數第2層平均風向浮點數，保留兩位小數（矢量平均）第2層風速標準差浮點數，保留兩位小數第2層每5分鐘整點時刻的風速浮點數，保留兩位小數第2層每5分鐘整點時刻的風向浮點數，保留兩位小數（矢量平均）第2層風速極大值浮點數，保留兩位小數第3層

9、平均風速浮點數，保留兩位小數第3層平均風向浮點數，保留兩位小數（矢量平均）第3層風速標準差浮點數，保留兩位小數第3層每5分鐘整點時刻的風速浮點數，保留兩位小數第3層每5分鐘整點時刻的風向浮點數，保留兩位小數（矢量平均）第3層風速極大值浮點數，保留兩位小數第4層（最高層）平均風速浮點數，保留兩位小數第4層平均風向浮點數，保留兩位小數（矢量平均）第4層風速極大值浮點數，保留兩位小數第4層風速標準差浮點數，保留兩位小數第4層每5分鐘整點時刻的風速浮點數，保留兩位小數第4層每5分鐘整點時刻的風向浮點數，保留兩位小數（矢量平均）溫度浮點數，保留兩位小數濕度浮點數，保留兩位小數氣壓浮點數，保留兩位小數數據

10、采集器中斷信號 浮點數，0表示正常，1表示故障數據采集器電源告警浮點數，0表示正常，1表示故障2.7.2 數據傳輸所有以上測量值需要以不大于5分鐘的時間間隔實時傳輸到風電場或中心站監(jiān)測端，數據延遲不超過2分鐘。3 測風塔實時數據傳輸的技術要求測風塔數據采集系統(tǒng)建設要滿足施工簡單、數據實時性好、安全性高、設備維護工作量少的要求。3.1 數據傳輸方案測風數據采集器采用RS232接口，經RS232/光纖轉換器后，通過專有光纖線路將測風塔數據傳輸至升壓站主控室的測風塔數據處理裝置接收。測風塔數據處理裝置將測風塔數據發(fā)送給遠動裝置（或監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)約轉換器），再由遠動裝置將風場電氣數據與測風塔數據整合，上

11、送華北網調EMS。測風塔數據處理裝置與遠動裝置（或監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)約轉換器）的數據傳輸協(xié)議宜采用ModBUS協(xié)議，具體實施方案由承建單位與升壓站監(jiān)控系統(tǒng)設備廠家共同制定。該方案應配套一臺便攜機，對數據采集器進行遠程參數設置及數據通信測試。示意圖如下：3.2 設備技術參數要求3.2.1 RS232/光纖轉換器RS232/光纖轉換器的技術參數應滿足以下要求：a）工作環(huán)境溫度: -35+ 60b）波特率最高達到115.2Kbpsc）電氣接口：DB9孔RS232d）光纖接口：ST接頭（座）e）體積小，便于集成安裝f）無需用戶做參數設置，即插即用g）具有零延時自動收發(fā)轉換工作機制3.2.2 光纖光纖的技術參

12、數應滿足以下要求：a）工作環(huán)境溫度: -40+ 60b）選用9/125m單模光纖光纜，至少8芯c）在光纖兩端制作完成ST接頭（針）d）松套管材要具有良好的耐水解性能和較高的強度e）松套管材內要有對光纖關鍵性密封保護的油膏f）傳輸速度快、距離遠、保密性好、抗電磁干擾、絕緣性好、化學穩(wěn)定性好、損耗低g）金屬加強芯有一層PE套管h）具備抗透潮能力的雙面皺紋鋼帶i）具備良好的機械性能和溫度特性j）免維護型，使用壽命長3.2.3 數據采集裝置機數據采集裝置機應采用裝置型（裝置內無旋轉部件）設備，技術參數應滿足以下要求：a）CPU頻率1GHz b）內存512MBc）電子盤容量512MBd）操作系統(tǒng)推薦使用實時操作系統(tǒng)，或采用