DB62∕T 4510-2022 光伏电站气象环境监测仪观测规范(甘肃省).pdf

ICS07.060CCSA47B62肃省地方标准甘DB62/T45102022光伏电站气象环境监测仪观测规范Specificationsobservatingformeteorologicalenvironmentalmonitoringinstrumentsinphotovoltaicpowerstation2022-05-09发布2022-06-01实施甘肃省市场监督管理局发布DB62/T45102022次目IImm引言HIi范围2规范性引用文件3术语和定义4环境监测仪观测要素要求5环境监测仪建设要求6观测设备技术性能要求7观测要素的采集与处理8数 据 传 输9环境监测仪数据审核与处理10环境监测仪维护附录A(规范性）气象传感器部分安装要求附录B(资料性）数据检查参考值附录C(规范性）数据完整率计算公式.2234556789IDB62/T45102022zzr刖本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由甘肃省气象局提出并监督实施。本文件由甘肃省气象标准化技术委员会归口。本文件起草单位：甘肃省气象服务中心、国网甘肃省电力公司。本文件起草人：邸燕君、张文波、王小勇、韩自奋、安晓东、闫晓敏、达选芳、李遥、赵文婧、景慧、蒲彦玲。本文件由甘肃省气象服务中心负责解释。各单位或个人在执行本文件过程中如发现需要修改和补充之处，请随时将意见和建议反馈至光伏电站气象环境检测仪观测规范编制组（地址：兰州市城关区东岗东路2070号，邮政编码：730020,E-mail:，联系方式：0931-2402668)，以供今后修订时参考。IIDB62/T45102022言引测光数据是评价光伏电站太阳能资源的依据，气象环境监测仪的选址、测光设备安装的合理性、测光数据的完整性、可靠性等对光伏电站规划选址、资源评估、功率预测、经济效益评估具有重要作用。近年来，由于光伏发电行业迅速崛起，为应对国家可再生能源发展需求，提高光电开发建设运行质量，进一步规范和提高太阳能资源观测技术，依据光伏电站太阳能资源实时监测技术要求自动气象站观测规范光伏电站太阳能资源实时监测技术规范等标准，充分考虑我国光伏电站气象环境监测仪数据管理的业务现状与发展趋势，编制甘肃省光伏电站气象环境监测仪观测规范。本文件是一项业务运行规范标准，适用于气象环境监测仪建设、观测工作，用以检验光伏电站太阳辐射预报方法及预报准确率，供相关部门开展业务及科研使用。IIIDB6 2/T45102022光伏电站气象环境监测仪观测规范1范 围本文件规定了光伏电站气象环境监测仪观测的术语和定义、观测要素要求、气象环境监测仪建设要求、观测设备技术性能要求、观测要素的采集与处理、数据传输、数据审核与处理和环境监测仪维护。本文件适用于光伏电站气象环境监测仪数据观测。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T18709风电场风能资源测量方法GB/T19565总辐射表GB31221气象探测环境保护规范地面气象观测站GB/T35221地面气象观测规范总则GB/T35225地面气象观测规范气压GB/T35227地面气象观测规范风向和风速NB/T32012光伏发电站太阳能资源实时监测技术规范3术语和定义GB/T18709,GB/T35225,NB/T32012界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了GB/f18709、GB/T35225NB/T32012中的一些术语和定义。3.1光伏电站photovoltaic(PV)powerstation利用光伏电池的光生伏特效应，将太M辐射能直接转换成电能的发电系统。一般包含变压器、逆变器和光伏方阵，以及相关辅助设施等。来源:NB/T32012-2013,3.13.25不境监测仪environmentalmonitoringinstrument用于观测光伏电站各项环境气象要素（太阳辐射、空气温度、湿度、风速.风向和气压等）的仪器总称，通过测定影响光伏发电的因素代表值，确定气象要素及其变化趋势，一般包含气象传感器、数据采集器、电源系统、通讯系统等。3.3总福射globalradiation水平表面在2Ji立体角内所接收到的太阳直接辐射和散射辐射之和。来源：NB/T32012-2013,3.2DB62/T451020223.4直接福射directsolarradiation从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。注：一般来说，直接日射是由视场角约为5的仪器测定的。因此，它包括日面周围的部分散射辐射，即环日辐射。来源：NB/T32012-2013,3.33.5散射福射diffuseradiation太阳辐射经过大气散射或云的反射，从天空2IT立体角以短波形式向下到达地面的辐射。来源：NB/T32012-2013,3.53.6风速windspeed空间特定点的风速为该点周围气体微团的移动速度。来源：GB/T18709-2002,2.53.7风向winddirection表示环境监测仪位置风的来向。3.8空气温度airtemperature表示环境监测仪高度处空气冷热程度的物理量，简称气温。3.9相对湿度relativehumidity表示环境监测仪高度处空气中实际水汽压与同温下饱和水汽压的比值。3.10气压atmosphericpressure环境监测仪所在位置大气的压强。来源：GB/T35225-2017,3.14环境监测仪观测要素要求实时监测的参数应包括太阳总辐射、直接辐射、散射辐射、风速、风向、气温、光伏面板温度、相对湿度和气压。5环境监测仪建设要求5.1环境监测仪选址要求5.1.1环境监测仪的位置应设在光伏电站范围内，易于观测人员到达，且能较好地反映该光伏电站的气象要素特点。5.1.2环境监测仪在日出方向和日落方向（此范围不受控制区限制），障碍物遮挡仰角不大于7,应符合GB31221的规定。5.1.3环境监测仪位置附近应无高大建筑物、树木等障碍物。若不满足，宜与障碍物保持高差10倍以上距离，减少周围环境对仪器设备的影响，应符合NB/T32012的规定。2DB62/T451020225.2环境监测仪施工要求5.2.1环境监测仪安装应牢固可靠，安装时应设有永久风紧绳等抗大风措施。5.2.2环境监测仪塔架应选用符合相关标准的坚固塔架，需安装有独立引下线的防雷击接地装置。环境监测仪与气象传感器位置应在避雷装置的防护范围内。5.2.3环境监测仪应悬挂有“请勿攀登”的明确安全标志。5.2.4环境监测仪周围有牲畜出没的情况应设防护围栏。5.3电 源环境监测仪应具备高稳定性、无干扰的系统电源。电源设计应保证不间断的可靠供电，可采用蓄电池与太阳能电板的配套供电方式。5.4气象传感器安装要求5.4.1宜安装具有气象专用技术装备使用许可证的厂商提供的气象传感器。5.4.2所有气象传感器在安装前需要经过具有检定/校准资质的技术机构进行校准。5.4.3传感器安装支架必须牢固，在极端天气条件下，应能保持传感器的初始安装状态。5.4.4总辐射表、直接辐射表、散射辐射表应安装在专用的台柱上。直接辐射表应具有自动跟踪装置。总辐射表的其他安装要求应符合GB/T19565的规定。5.4.5风速、风向传感器应安装在牢固的高杆或者塔架上，高杆或塔架应有相应的抗强风措施。风速、风向传感器的安装应符合GB/T35227的规定。5.4.6气温、湿度传感器应置于百叶箱内。5.4.7气压传感器宜安装在数据采集器机箱内。5.4.8观测光伏面板温度的气温传感器安装要求：一一光伏面板温度采集样板安装角度、高度应与光伏电站光伏阵列保持一致；一一光伏面板温度采集样板位置应与总体光伏阵列大致相当，且便于观察及维护；-温度传感器应安置在光伏面板温度采集样板背侧正中位置，应紧贴光伏面板背侧且安装牢固。5.4.9传感器其他又装要求应符合附录A表A.1。6观测设备技术性能要求6.1辐射：辐射包括总辐射、直接辐射和散射辐射，按照GB/T35221的要求进行观测。单位：W/m2。测量光谱范围：280nm3000nm。测量范围：OW/m22000W/m2。分辨力：lW/m2。最 大 允 许 误 差：。工作环境温度：-4CTC+50C。6.2风速：风速的观测按照GB/T35221的要求进行。单位：ni/so测量范围：0m/s60m/s。分辨力：0.1m/s。最大允许误差：士(0.5m/s+0.03v),其 中v为实测风速。DB62/T45102022工作环境温度：-4CTC+5CTC。6.3风向：风向的观测按照GB/T35221的要求进行。单位：。测量范围：0。360。分辨力：3。一一最大允许误差：士5。工作环境温度：-40C+5CTC一一具有防止冬季结冰措施。6.4气温传感器：气温的观测按照GB/T35221的要求进行。一一单位：C测量范围：-4CTC+5CTC分辨力：o.rc最大允许误差：0.2C工作环境温度：-4(TC+50C6.5相对湿度传感器：相对湿度的观测按照GB/T35221的要求进行。一一单位：。测量范围：5%100%。分辨力：1%。最大允许误差：4%(80%)；5%(:80%)。工作环境温度：-40C+50C6.6气压传感器：气温的观测按照GB/T35221的要求进行。单位：hPa0测量范围：500hPallOOhPa分辨力：0.1hPao最大允许误差：0.3hPao工作环境温度：-40C+50C6.7数据采集器：数据采集器应符合NB/T32012的要求。一一具有环境监测仪所有监测要素的采集、计算、记录和数据检查功能。一一能完整保存不低于1个月采集的数据量。具备定时自动校时功能。一一数据采集器平均无故障时间：225Oh一一无日照连续工作时间为10do工作环境温度：-40C+50C一一具有防水、耐腐蚀保护箱。7观 测 要 素 的 采 集 与 处 理7.1通 则各观测要素的采集和记录应具有代表性、准确性和连续性。7.2总 辐 射4DB62/T45102022每10秒采集次，每分钟采集6个样本，去掉1个最大值和1个最小值，余下4个样本的算术平均为该分钟的平均值。自动计算和记录每分钟的总辐射平均值。7.3直接辐射每10秒采集1次，每分钟采集6个样本，去掉1个最大值和1个最小值，余下4个样本的算术平均为该分钟的平均值。自动计算和记录每分钟的直接辐射平均值。7.4散射辐射每10秒采集1次，每分钟采集6个样本，去掉1个最大值和1个最小值，余下4个样本的算术平均为该分钟的平均值。自动计算和记录每分钟的散射辐射平均值。7.5风速每1秒采样1次，自动计算和记录每分钟的算术平均风速。7.6风向每1秒采样1次，自动计算和记录每分钟的矢量平均风向。7.7气 温每10秒采样1次，每分钟采集6个样本，去掉1个最大值和1个最小值，余下4个样本的算术平均为该分钟的平均值。自动计算和记录每分钟的气温平均值。7.8气 压每10秒采样1次，每分钟采集6个样本，去掉1个最大值和1个最小值，余下4个样本的算术平均为该分钟的平均值。自动计算和记录每分钟的气压平均值。7.9相对湿度每10秒采样1次，每分钟采集6个样本，去掉1个最大值和1个最小值，余下4个样本的算术平均为该分钟的平均值。自动计算和记录每1分钟的相对湿度平均值。8数 据 传 输8.1环境监测仪采集器应提供RS232/485串口等通信接口，数据通过专用线路传输到光伏电站的数据接收服务器。8.2环境监测仪应具有数据传输中断报警功能。8.3环境监测仪与光伏功率预测系统终端的通信协议可采用Modbus规约或环境监测仪厂商提供的通讯规约。注：光伏功率预测系统：以光伏电站的历史功率、历史辐射、数值天气预报、逆变器运行状态等数据建立的光伏电站输出功率预测模型，以历史辐射、功率、数值天气预报数据作为模型的输入，结合光伏电站逆变器的设备状态及运行工况，预测光伏电站有功功率的系统。9环境监测仪数据审核与处理9.1数据检查5DB62/T451020229.1.1环境监测仪观测数据应进行完整性检查，数据观测期间的数据记录数应等于预期的数据记录数，时间的顺序应符合预期的开始、结束时间，中间连续。9.1.2环境监测测仪记录的数据应该有数据质量控制标识，标识出正确、错误、缺失、可疑等状态。9.1.3应对数据进行阈值检查，检查数据是否超出气候学界限，主要参数的合理范围参考值见附录B表B_1。9.1.4应对数据进行趋势检查，检查数据在时间顺序上是否出现跳变和死数等异常的趋势，主要参数的合理变化趋势参考值见附录B表B.29.2对不合理数据的处理9.2.1检查后列出不合理的数据和缺测的数据及其发生时间。9.2.2对不合理的数据再次进行判别，挑出符合实际情况的有效数据，回归数据组。9.2.3检查后的数据通过附录C公式C.1进行数据完整率检查，有效监测时间内的数据完整率应不小于90%,且连续缺测时间不宜超过3天。10环境监测仪维护10.1每年对环境监测仪进行垂直度检测、部件加固等塔体维护。10.2为保障环境监测仪数据观测稳定且准确，对损坏的气象传感器应及时更换，定期巡检气象传感器设备。10.3雨雪天气后，应及时清洁各福射采集器表面雨水及积雪。10.4强风沙尘天气后，应及时观察环境监测仪运行情况，排除因恶劣天气造成的设备损坏及线路故障。10.5传感器校准。定期对所有气象传感器进行校准。校准期间，需采用符合观测标准气象传感器备件代替被校准传感器，以确保数据观测的连续性。DB62/T45102022附 录A(规 范 性）气象传感器部分安装要求气象传感器部分安装要求应符合表A.1。表A.1气象传感器部分安装要求传感器名称安装要求误差范围基准部位台柱高度1.5m士10cm直接辐射表、散射辐射表：方位正北辐射传感器0.25直接辐射表：纬度以本站纬度为准0.1风速传感器安装在距地坪不低于3m风杯中心安装在距地坪不低于3m风标中心风向传感器方位正北方位指北杆士5气压传感器高度以便于操作为准气温、湿度传感器高度1.5m感应部分中部士10cm采集器箱高度以便于操作为准感应部分中部注：表A.1中参数来源于GB/T35221-2017表2。7DB62/T45102022附 录B(资 料 性）数据检查参考值主要参数数据检查的合理范围参考值见表B.1。表B.1主要参数的合理范围参考值序号主要参数合理范围总辐射0W/m22000W/m2直接辐射0W/m22000W/m22散射辐射0W/m22000W/m23风速0m/s彡小时平均值60m/s40。彡小时平均值360风向5气温-50C彡小时平均值50C6平均气压（海平面)940hPa小时平均值1060hPa7600hPa小时平均值1060hPa平均气压（地面)8注：表B.1中参数来源于GB/T33703-20175.1表1。主要参数数据检查的合理变化趋势参考值见表B.2表B.2主要参数的合理变化趋势参考值合理变化趋势序号主要参数辐射变,上0|lh平均辐射变化|100W/m2风速变比0|lh平均风速变化|6m/s2风向变化0|lh平均风向变化|1203气温变化0|lh平均气温变化|5C4气压变化0|3h平均气压变化|lkPa5相对湿度变化0|lh平均相对湿度变化|5%6注1:表B.2中辐射变化时间指日出后和日落前的时间段。注2:表B.2中部分参数来源为GB/T187098DB62/T45102022附 录C(规 范 性）数据完整率计算公式数据完整率计算公式:AAjA2IR=x100%(C.1)A式中：IR数据完整率，用表示；A观测期间应有的数据记录数，单位为条；Aj观测期间缺测的数据记录数，单位为条;A2观测期间错误数据记录数，单位为条。注：公式(C.1)来源为GB/T37526-2019,6.2条。9