GB_T 43904-2024 风能发电系统 风力发电机组运行评价指标体系.docx

ICS27.180CCSFH(SB中华人民共和家标准GB/T439042024风能发电系统风力发电机组运行评价指标体系WindenergygenerationsystemsOperationeva1.uationindexsystemforwindturbines2024T1.-O1.实施2024-04-25发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会本文件按照GBjT1.1.202Of标准化1：作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则3的规定起草,谛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双别专利的货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（SAC/TC50）归口。本文件起草单位：北京鉴衡认证中心有限公司、中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院有限公司、金风科技股价有限公司、明阳智S!能源集团股价公司、中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部、运达能源科技维团股份有限公司、上海电气风电集出股份有限公司、蛤电风能有限公司、远景能源有限公司、中船海装风电有限公司、东方电气风电股份有限公司、中国华能集团有限公司、中广核以电行网公司、中国电力科学研究院行限公司、上海能源科技发屣有限公司、中国三峡新能源（集团）股份有限公司、中国华能集团清沾能源技术研究院有限公司、北京乾源风电科技有限公司、国宝电投集团科学技术研究院有限公司、华锐风电科技（集团）股份有限公司、华电电力科学研究院有限公司、山而新能海第团有宓公司、华润新健源投资有限公司、固网河北省电力有限公司、闰华（乾安）风电有限公司、中节能M力发电股份疔限公司、中核汇能（内蒙古）能源召限公司、广东导电湛江风力发电有限公司、河北建投新能源仃限公司、北京京能薪能源召限公司、国网河北省电力彳1限公司电力科学研究院、北京能高普康测控技术行限公司、华能阳江风力发电什眼公司.本文件主要起草人I杨洪海、李胭、任君、谢生清、魏煜铮、胡凯凯、杜广平.周民强、张黎明、曾兴国、朱宏栋、m春宇'李源、李国庆、摘礼、陈展、值翔、王允、李力茂、庄严、严帅、巧云而娃、张文忠、文取松、刘云泞,肖文成、时JK雷启龙、张华帆银晓钢、何凯华、梁哓燕、秦晓玄、张他新、闫鹏、刘展、王剑彬、万宇亮、刘例军、张伟、楼飞民、刘沌昌.石宇峰、詹汴然、闫菊.马记龙、肖富华、张林伟、苏宝定、杨花一、庞宇0风能发电系统风力发电机组运行评价指标体系1MS本文件规定了风力发电U1.m的评价指标及计算方法、运行质量评价内容。本文件适用于并网型风力发电机组运行质地的评价.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，注口期的引用文件,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.T2900.53电工术语风力发电机组GB/T18451.2风力发电机组功率特性测试GB"19963.12021风电场接入电力系统技术规定第1部分：陆上风电GBrr20320风能发电系统风力发电机组电气特性测量和评估方法GB.T33225风力发电机组基于机舱风速计法的功率特性测试GBrr36994风力发电机组电网适应性测试规程GB.T36995风力发电机组故障电压穿越能力测试期程IEC61400-26-1风能发电系统第26T部分：风能发电系统的可用性(WirKiCne1.gygenerationsystemsPart26-11Avai1.abi1.itytorwindenergygenerationsystems)3*iM11½GBT290053界定的以及卜.列术语和定义适用于本文件.3.1机组故障windturbinefau1.t风力发电机组不能执行规定功能的特征状态。注：包含影响EQ力发电用囱I正常运行的同一事件连续远程虻位效及以上的情况.预防性堆修和其他计划性活动，以及映乏外部资源导致不侬行要求功能的W况除外,3.2亚健康sub-hea1.th风力发电机组未报故障，但不能按照风力发电机组设计正常运行的状态。33可靠性re1.iabi1.ity产品在规定的条件下和规定时间内完成规定功能的能力。3.4mintenenceendrepair检修为保持、恢复或提升产品要求的技术状态和功能而进行的所有技术和管理活动的组合。½包含维护神豺也又称作检修.来源：GBT29.992016.2.1192064）1.有修改3.5修理repair实施恢复的直接活动。来源：GB-T2900.992016.2.1192-06-143.6信护maintenance为保持或提升产M技术状态而进行的保养活动。注：包括麟、郴'懒、蜩、楙!西即4符号档嘲84.1 栖下列符号适用于本文件.AEPinfer根据约定的风速分布函数以及实际功率曲莲推断出的年发电WAEPm三H>根据约定的风速分布函数以及担保功率曲线推断出的年发电及Cm年维护成本C,年修理成本Csp年答件成本Cw统计样本装机容后Ee自用电量Ep发电量F,风力发电机组停机（或亚健康运行或限发）时段SCADA记录的机舱风速仪风频分布FWWi因非自身屈因建机（或限发等）的风力发电机组评价时段SCADA记录的机舱帆速仪风频分布Fp发电Ift符合率RV）约定的风速紫枳概率分布函数FWi因自身原因停机（或亚健康运行）的风力发电机组评价时段SCADA记录的机能风速仪风顼分布K功率曲线考核值N风力发电机组总台数Nhin区间个数N.第i个区河中IOmin数据集的数量NoGFP正常运行风力发电机组台数nF;风力发电机组故障次数n;风力发电机组检修次数n1.rs风力发电机组长停次数nMF风力发电机组主故障次数nNR:风力发电H倒不需要现场维修的故障次数nR1.Pi从力发电8囱1大部件更换次数PA实际发电量PAp风力发电机组停机（或亚健康运行或限发）时段全场发电录PPNw风力发电H用非自身原因停机(或限发等)时段的全场发电业PAPW风力发电机组自身原因停机(或亚健康运行)时段的全场发电信P,第i个区间的规格化干均功率P1.损失发电砧P1.AVE全场平均发电量法损失电量P1.NW非风力发电机组原因损失电城P1.PC机舱功率曲线法损失电处P1.p:因非自身原因停机(或限发等)的风力发电H囱1限发时段发电量B1.W风力发电机组原因损失电量P11i:第i个区间中数据集j的规格化输出功率Psh;因自身原因停机(或亚健康运行)的风力发电机组亚健康运行时段该风力发电机组的SCD记录发电量PsH1.P亚健康运行或限发时段该风力发电机组的发电砧PC:风力发电机组移机(或亚健康运行或限发)时段SCADA数据计算的功率PCwi因非自身原因停机(或限发等)的风力发电机组评价期内SCADA数据计算的功率PCw;因自身原因停机(或亚健康运行)的风力发电机组评价期内SCADA数据计算的功率TA可利用小时数T风力发电机组检修时间TiU,风力发电机组SCADA系统不可用信息时间TNR:风力发电机组不需要现场维修的故障移机时间TSi风力发电HIM故障造成的停机时间总和Tr统计周期小时数Tu不可利用小时数op.第i个区间中规格化功率数据的标准偏差4.2 曙下列缩略语适用于本文件.81.Q损失电失成本(CostOf1.ostE1.ectricity)COSE:自用电成本(COiiIofSe1.f-useE1.ectricity)EPC发电量符合件(EnergyP11>ductknConforiiuincc)FEAF:故障频次(Fai1.UreTimesandFrequency)1.TSR:长停率(1.ongTimeShutdownRate)M8E:度电度修成本(Main1.enanCeCostofE1.ectricity)MCoPK:单位千瓦维修成本(MaintenanceCostofPerKi1.owa1.1.)MTBF:平均故障fu悯时间(MeanTimeBetweenFai1.ures)MTBI:平均检修间隔时间(MCanTinwBetweenInspection)NnBR:平均修理间隔时间(MeanTimeBetweenRCPair)MTOR平均故障总耗时(MCanTimeofFai1.ures)M11R:平均故障脩笈时间(MeanTimetoRepair)PBA:基-户发电量的风力发电机组可利用率(ProductionBasedAvai1.abi1.ity)PCC:功率曲然符合性(PoWerCurveConfbnnance)号风力发电机祖进行.当全场停电时，用机能功率曲线法补算停电时段的损失电量，风速可根据风力发电场测试风速计算.当现场地理条件复杂时(如复杂山地风电场)，可同时使用两种计W方法计算.61.3功率特处偏高PPD是衡h"4力发电机组发电性使控制水平的种方法。风力发电机组的功率曲战是通过Ift点分布图绘制而成,功率特件编海是指在实测功率曲线的标准偏差(每个风速区间的条带也围内.测Ht1.ft点的分散程度。其中，传个区间中煨格化功率数据分布的标准化偏痉由公式(6)计算，具体计尊方法按照GBjT18451.2的煨定执行。，vv2-(PR)、I.-.由于功率特性偏施的评价主要揭示风力发电机组的拄制水平,所以用于评价功率特性儡离的数据可使用来自风力发电机抓SCD系统的数据，功率特性倜离计第中的功率曲线数据应采用风力发电机如正常发电状态的数据。6.2可利用率6.2.1基于时间的风力发电机组可利用率TBA指在统计周期M力发电机殂无故陵可使用时间占评价时间的百分比.计算方法见公式(7)所示：IIiA(1,'"O''+Tt,TBA耳体计算方法拉照IEC6140026J的熄定执行，6.2.2基于发电量的风力发电机组可利用率PBA是指统计周期内风力发电机姐实际发电量占潜在发电班的百分比.计算方法见公式(8)公式(12)所示t2(PCe,XFe)一P1.fti5IJ-×<N-Nirw)-Pu,(12b）删除电网类故障，以及其他非风力发电机汨本身造成的故障:c）对于剩余故障，计算方法见公式（15）所示：T.X.V-T11MII1.F(15)如果故障次数为零,则应扩大统计周期或者样本范明也至故障次数不为零，才能进行计算.对于统计周期和样本施困均己礴定的情况，应标明“无故障”。根据所要考察故障范阚的不同,可进一步细分评价不同类型故障影响结果（如需要现场维修、更换部件、大部件损坏等）或不同风速段（如：风速8nVs、8nVs一额定风速、额定风速以上）发生故障的平均无故障运行时间.6.34平均修理间隔时间MTBR反唉需要人工现场维修的故障平均发生的时间间隔.可在去除不需要现场维修的故障次数和停机时间后计算，计算方法见公式（16）所示：、T.×NE（7.+7MTBR（16）«»,Rmk）6.3.5平均故障修复时间MTTR是指在统计周期内风力发电机组的故除维修总时间（即故隔持续总时间，故隙发生晡问起至系统恢复正常止）与风力发电机组的故隙次数之比.它是衡ht维修服务团队响应速度、故障诊断、修更效率和爵件保障能力的综合指标,其具体方法如下：a）统计样本项目故障名称、故障时间等信息,故障数据选取风力发电机组故障（含远程人工更位）：b）删除电网类故障：O对于剩余故障，计算方法见公式（17）所示；2MIIR07）%.其中，如果故障次数为0,则应扩大统计周期或者样本范围P1.至故障次数不为0,才能进行计算，根据所要考察故障范用和维修级别的不同，可进一步细分评价不同类型故阳影响结果（如需要现场维焊更换部件、大部件损坏等）或不同风速段（如：风速8m,811vs-额定风速、额定风速以上）发牛.故障的平均故障修处时间，6.3.6平均故障总耗时MTOF是指在统计周期内单价风力发电机组因故障杼机消耗的平均时间.综合反唳风力发电机组运行质技和维修眼务团队响应速度、故障诊断、修复效率和备件保障能力.计算方法见公式（18）所示：.MTOI（18）6.3.7长停率1.TSR是指在统计周期内单台风力发电机如长停侍况（停机7d以上）的平均次数“计算方法见公式（19）所示：1.TSK-（6.3.8大部件更换率KMJI.C是指在统计冏期内单台风力发电机组大部件（大部件主要为叶片、主轴、主轴承、齿轮箱、发电机、轮致等）更换的平均次数.计算方法见公式（20）所示：工RRO1.C1一（20）6.4运维经济性6.4.1 投失电成本通过6.2可得到统计周期内的损失电Iib进而得到损失电鼠对应的代电收入损失，即81.E与可维性相关的损失电只包括故隙损失电址和因风力发电机组本身原因导致的亚健康损失电6.4.2备件成本备件成本是指统计期内，统计样本范惕内风力发电机如消耗的备晶备件成本总和“它与风力发电机址的内在可匏性密切相关。j件成本Ur从如下维度进行统计：a）第位千瓦；件成本，单位为元kW:b）废电备件成本，单位为元ZkWk6.4.3维护成本维护成本包括年度定检和日常维护成本，包括但不限于人工成本、设备使用成本、运输（车辆和船只）成本等.6.44修理成本风力发电机殂的修理成本定义为风力发电机组使用过程中运维所产生的人力和物力投入，包括但不限于人工成本、设箸使FH成本、运输（车辆和船只）成本、安装成本和技术服务成本等.6.45自用电成本风力发电机组从电网或风力发电机组自发取电用于风力发电机组系姣运行的电宣称为自用电员.自用电信数据由风力发电机组控制系统从辅助变压器位比测Iit得到,进而可计算出COSE.6.46度电维修成本MCOE是在一定的统计期内，统计样本风力发电机组的备件成本、维护成本和悔理成本之和与实际发电城（变流器出口处测量的电城）之比，计算方法见公式（21）所示：(,+(一(MCOKi-(21)项目建成投产后,得件成本、维护成本和愫理成本均可按64.2644计尊获得.根据项目数据收妪情况和不同的评价目的,可在上述公式的基础上相应增减项目，进行不同内涵的度电成本的分析.6.4,7单位千瓦维修成本MCOPK是在一定的统计期内，统计样本风力发电机组的缶件成本、维护成本和修理成本之和与其装机容Ift之比。计垓方法见公式(22)所示：MKJPK-1二P-tJ<22)备件成本.罐妒成本和修理成本应按6.4.2-6.4.4计算.统计样本装机容fit按照统计样本风力发电机组的容录计算.6.5并网特性651故障电压穿越能力风力发电机组疑符合GBZT19963.1-2021中第9章规定的故障电M穿越能力,在定的电乐悟值和故障时间内,维持不脱网连续运行,并满足相应的动态无功支控和育功功率狭更要求.风力发电机组应符合GR，T36995评价风力发电机组的故障电压穿越能力.风力发电机组运行时.可通过SCADA系统统计风力发电机组因外陆电网异常引起的脱网次数.6.5.2功率调节能力风力发电机组陶符合GBjT19963.12021现定的仃功功率、无功功率调节能力,并按照GBjT20320的规定进行测试及评价.6.53电能称量按照GBjT20320的规定对M力发电机处的电能例业进行测试及评价，现场运行时可对电能版状进行常态化监控,包括电压波动、谐波电流等性能指标.6.54电网适应性按照GBjT36994的燃定对风力发电机组的电网适应性进行刈试及评价。7运行质量评价7.1 锹据来源风力发电机用运行桢量评价主要采用被评价M力发电机组SCADA系统的历史数据、运行爆护记业数据、电网碑度记录及上网电量等数据。至少应包括功率，风速.发电量,机处状态信息、全部故绛记录、运行堀修记录、限发记录、发电量、输变电设施故附记录和检怪停机时间信息.7.2 主要评价指标相关基础评价指标和参考评价指标参见表1.*1指标基础评价指标参考评价指标发电性健Pa:EPCP1.5D可利用率TBAPBA可能性MTB1.MTBFNTB8MVIHFTAFMTCF1.TSRRWM.C一运维经济性MeoeMCCPKJCO1.ECOSE井网特性功率调节能力电能阪麻故阳电压穿招傥力电网厄应性注】：风力发电机组并I1.q运行时故障电乐穿超能力和电冏适应性可统计外部电网异常时风力发电机阻的运行状态，如脱网次数、跌落持数时何等指标.注2:"J”代表i女指标可考虑；“一”代表该指标可不考过，7.3 SfMm基础评价指标是风力发电机组运行质量评价的基础性指标适用于单一型号及多个型号风力发电机Jf1.运行友证的统计分析和通研.参考评价指标是风力发电H囱1运行质批评价的扩展性指标,结合基础性评价指标,可给出单一型号风力发电机组更全面的运行质圻评价.风力发电8徵1运行旗St评价在样本内逐台评价，并进行统计分析,通常以年为评价周期，Ki考文IK11)GB,T2900.992016电工术语可信性2NBT310452013风电场运行指标与评价导则