GB/T 42477-2023 光伏電站氣象觀測及資料審核、訂正技術(shù)規(guī)范（正式版）

ICS07.060CCSA47光伏電站氣象觀測及資料國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會GB/T42477—2023 I 3術(shù)語和定義 4氣象觀測 34.1觀測站址 34.2觀測要素 34.3觀測儀器 34.4儀器安裝 44.5儀器維護(hù) 4 54.7數(shù)據(jù)傳輸 54.8證實(shí)方法 5 65.1審核要求 6 6 65.4異常數(shù)據(jù)處理 75.5有效數(shù)據(jù)完整率要求 75.6證實(shí)方法 76數(shù)據(jù)插補(bǔ) 6.1插補(bǔ)要求 76.2插補(bǔ)方法 76.3證實(shí)方法 87太陽輻射要素?cái)?shù)據(jù)代表年訂正 87.1訂正方法 87.2證實(shí)方法 9 IGB/T42477—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國氣象局提出。本文件由全國氣候與氣候變化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC540)歸口。本文件起草單位：中國氣象局公共氣象服務(wù)中心、國華能源投資有限公司、通威太陽能(合肥)有限公司、中國大唐集團(tuán)新能源科學(xué)技術(shù)研究院有限公司、特變電工新疆新能源股份有限公司、中國電建集團(tuán)貴州電力設(shè)計(jì)研究院有限公司、成都信息工程大學(xué)、內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司、北京玖天氣象科技有限公司。1GB/T42477—2023光伏電站氣象觀測及資料2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文本文件。GB/T19565—2017總輻射表GB/T31156—2014太陽能資源測量總輻射GB/T33698—2017太陽能資源測量直接輻射GB/T33699—2017太陽能資源測量散射輻射GB/T35221—2017地面氣象觀測規(guī)范總則GB/T35222—2017地面氣象觀測規(guī)范云GB/T35223—2017地面氣象觀測規(guī)范氣象能見度GB/T35226—2017地面氣象觀測規(guī)范空氣溫度和濕度GB/T35227—2017地面氣象觀測規(guī)范風(fēng)向和風(fēng)速GB/T35228—2017地面氣象觀測規(guī)范降水量GB/T35231—2017地面氣象觀測規(guī)范輻射GB/T35237—2017地面氣象觀測規(guī)范自動觀測GB/T37468—2019直接輻射表GB/T37526—2019太陽能資源評估方法NB/T32011—2013光伏發(fā)電站功率預(yù)測系統(tǒng)技術(shù)要求QX/T66—2007地面氣象觀測規(guī)范第22部分：觀測記錄質(zhì)量控制3術(shù)語和定義3.1從日面及其周圍一小立體角內(nèi)發(fā)出的輻射。2GB/T42477—2023注3:由于絕大多數(shù)物體的表面粗糙，其反射多為在一給定時(shí)間，太陽直接輻照度達(dá)到或超過120W/m2的各段時(shí)間總和。3GB/T42477—20234氣象觀測觀測環(huán)境應(yīng)符合下列要求：——觀測地點(diǎn)滿足GB/T35231—2017中4.3的要求；——不受光伏陣列反射影響；——儀器感應(yīng)元件的平面以上無障礙物。觀測要素包括：c)光伏組件背板溫度。太陽輻射觀測儀器應(yīng)符合GB/T19565—2017中第5章和GB/T37468—2019中第4章的要求，總輻射表和直接輻射表均應(yīng)達(dá)到或高于二級表的性能指標(biāo)。水平面總輻射和光伏陣列表面總輻射的測量氣象要素的觀測儀器，氣溫和相對濕度應(yīng)符合GB/T35226—2017中4.5的要求，風(fēng)速和風(fēng)向應(yīng)符合GB/T35227—2017中第4章的要求，能見度應(yīng)符合GB/T35223—2017中第6章的要求，云量應(yīng)符合GB/T35222—2017中第4章的要求，降水量應(yīng)符合GB/T35228—2017中4.2的要求。光伏組件背板溫度的測量，應(yīng)選擇能夠緊貼于光伏組件背板上的溫度傳感器。其性能指標(biāo)應(yīng)滿足a)測量范圍：-40℃~100℃;c)工作環(huán)境溫度：—40℃~60℃。4GB/T42477—20234.3.4儀器校準(zhǔn)將校準(zhǔn)系數(shù)應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集程序中。所有觀測儀器在安裝使用之后，應(yīng)在其規(guī)定的時(shí)間周期內(nèi)進(jìn)行定期校準(zhǔn)，該周期通常為1～2年。觀測儀器因故障維修或環(huán)境破壞4.4.1安裝高度GB/T31156—2014中6.1、GB/T33698—2017中6.1、GB/T33699—2017中6.1以及GB2017中5.4的要求。光伏陣列相同；當(dāng)光伏陣列的安裝方式和角度未知時(shí)，總輻射表可采用當(dāng)?shù)鼐暥冉且怨潭ǚ绞匠习惭b。氣象要素觀測儀器的安裝應(yīng)符合GB/T35221—2017中5.4的要求，且不會與太陽輻射儀器形成相互遮擋。4.4.4光伏組件背板溫度觀測儀器安裝域尚無已建光伏電站，溫度傳感器可暫安裝在觀測站用于供電的光伏組件背面，待光伏電站建成運(yùn)行光伏組件背面的遮擋。光伏電站氣象觀測站應(yīng)滿足以下安全防護(hù)要求：按照GB/T35231—2017中7.4、8.4、9.4,GB/T35226—2017中12.2,GB/T35227—2017中5GB/T42477—2023大風(fēng)等特殊天氣時(shí)，應(yīng)在天氣過程結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行巡檢并做好巡檢記錄。主要檢b)水平面總輻射傳感器是否保持水平，光伏陣列表面總輻射傳感器c)直接輻射傳感器的跟蹤是否正常；太陽輻射要素的采集應(yīng)符合GB/T35231—2017中5.3的要求，并記錄瞬時(shí)輻照度的分鐘值，累計(jì)4.6.2氣象要素采集光伏組件背板溫度的數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合GB/T35237—2017中4.1、4.2中關(guān)于氣溫的要求，并記錄分b)用于光伏電站發(fā)電功率預(yù)測的觀測數(shù)據(jù)，其觀測時(shí)長應(yīng)符合NB/T32011-2013中4.2的要求；c)用于光伏電站后評估的觀測數(shù)據(jù)，其觀測時(shí)長應(yīng)與光伏電站的運(yùn)行時(shí)長相同。觀測數(shù)據(jù)可采用無線和有線兩種方式進(jìn)行傳輸。氣象觀測站建設(shè)和運(yùn)行過程中應(yīng)記錄以下信息：——觀測要素；——每個(gè)觀測要素采用的儀器名稱及型號；——光伏陣列表面總輻射觀測儀器的安裝角度和方位角；6GB/T42477—2023——光伏組件背板溫度觀測儀器的具體安裝位置；——安全防護(hù)措施；—所有觀測要素的采集頻次及樣例數(shù)據(jù)文件截圖；-—目測核對觀測要素，以及每個(gè)觀測要素所采用儀器銘牌上的名稱及型號；——測量所有觀測儀器的安裝高度；——測量光伏陣列表面總輻射觀測儀器的安裝角度和方位角；——目測核對所有觀測儀器的相對位置；——目測核對光伏組件背板溫度觀測儀器的具體安裝位置；——目測核對安全防護(hù)措施；5資料審核測滿1年后應(yīng)對全年數(shù)據(jù)進(jìn)行審核。各要素的數(shù)據(jù)數(shù)量應(yīng)與預(yù)期的數(shù)據(jù)數(shù)量一致。數(shù)據(jù)的時(shí)間順序應(yīng)與預(yù)期的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間符方法進(jìn)行。5.3.3氣象要素的審核按照QX/T66—2007中附錄A和附錄B的方法進(jìn)行。5.3.4光伏組件背板溫度的審核按照QX/T66—2007中附錄A和附錄B中地表溫度的方法進(jìn)行。5.3.5光伏陣列表面總輻射數(shù)據(jù)的合理范圍如下：a)氣候?qū)W界限值：瞬時(shí)輻照度大于或等于0且小于2000W/m2;情況分析內(nèi)部一致性；7GB/T42477—2023c)變化范圍：1小時(shí)輻照度變化的絕對值大于或等于0且小于1600W/m2;d)數(shù)據(jù)連續(xù)性：通常情況下，5個(gè)連續(xù)的觀測數(shù)據(jù)不應(yīng)完全相同。5.4異常數(shù)據(jù)處理對初判為不合理的異常數(shù)據(jù)應(yīng)通過前后相鄰時(shí)次觀測數(shù)據(jù)、當(dāng)時(shí)天氣現(xiàn)象和自然地理環(huán)境、鄰近氣象站同時(shí)段觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行判別分析，符合實(shí)際情況的數(shù)據(jù)按有效數(shù)據(jù)處理，不符合實(shí)際情況的數(shù)據(jù)按無效數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除。5.5有效數(shù)據(jù)完整率要求用于太陽能資源評估的觀測數(shù)據(jù)，其1年小時(shí)值的有效數(shù)據(jù)完整率應(yīng)不低于95%,且連續(xù)缺測時(shí)間不宜超過3天。用于光伏發(fā)電功率預(yù)測的觀測數(shù)據(jù)，其有效數(shù)據(jù)完整率應(yīng)符合NB/T32011—2013中4.2的要求，不低于95%。5.6證實(shí)方法5.6.1有效數(shù)據(jù)完整率計(jì)算有效數(shù)據(jù)完整率按照GB/T37526—2019中6.2.2.3的方法計(jì)算。5.6.2審核記錄獲得觀測數(shù)據(jù)并審核后，應(yīng)記錄以下信息：a)所有觀測要素的起止時(shí)間、應(yīng)測數(shù)據(jù)量、實(shí)測數(shù)據(jù)量和缺測數(shù)據(jù)量；b)所有觀測要素中的異常數(shù)據(jù)及判別依據(jù)；c)異常數(shù)據(jù)的處理情況、剔除的數(shù)據(jù)量以及剔除后剩余的實(shí)測數(shù)據(jù)量；d)測算實(shí)測有效數(shù)據(jù)完整率：1)若符合5.5的要求且數(shù)據(jù)完整率達(dá)到100%,則可直接提交應(yīng)用；2)若符合5.5的要求且數(shù)據(jù)完整率不足100%,則提出插補(bǔ)要求；3)若不符合5.5的要求，則應(yīng)延長觀測時(shí)段，直到符合5.5的要求。6.1插補(bǔ)要求將無效數(shù)據(jù)剔除后，連同缺測時(shí)次一起進(jìn)行數(shù)據(jù)插補(bǔ)，插補(bǔ)后的太陽輻射要素和氣象要素小時(shí)值的有效數(shù)據(jù)完整率應(yīng)達(dá)到100%。6.2插補(bǔ)方法6.2.1太陽輻射要素?cái)?shù)據(jù)插補(bǔ)方法6.2.1.1有備用的或可供參考的同期記錄數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析處理，可替換無效數(shù)據(jù)或填補(bǔ)缺測的數(shù)據(jù)。6.2.1.2無備用的或可供參考的同期記錄數(shù)據(jù)，則從實(shí)測數(shù)據(jù)序列中選擇與缺測時(shí)刻最近、天氣現(xiàn)象相同、有實(shí)測數(shù)據(jù)的時(shí)刻進(jìn)行數(shù)據(jù)插補(bǔ)。計(jì)算方法應(yīng)符合公式(1):……8GB/T42477—2023式中：E?——缺測時(shí)刻的地外水平面太陽輻照度，單位為瓦每平方米(W/m2);E?——有實(shí)測數(shù)據(jù)時(shí)刻的地外水平面太陽輻照度，單位為瓦每平方米(W/m2)。地外水平面太陽輻照度的計(jì)算方法見GB/T37526—2019中附錄B。中第6章的方法進(jìn)行插補(bǔ)。其他氣象要素可參考以下兩種方法進(jìn)行插補(bǔ)?？紩r(shí)，可采用觀測站自身鄰近日期(一般為缺測日期前后5天，共10天)同時(shí)次的各要素?cái)?shù)據(jù)的算術(shù)平均值進(jìn)行插補(bǔ)。b)線性相關(guān)法：若觀測時(shí)間較短，且具有備用或與之顯著相關(guān)的其他觀測站數(shù)據(jù)，可采用線性相關(guān)法對各要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)。若觀測時(shí)間較長，缺測日前后2天具有2年的同期實(shí)測數(shù)據(jù)時(shí)，可將缺測日前后2天的各要素?cái)?shù)據(jù)及其同期實(shí)測數(shù)據(jù)建立相關(guān)關(guān)系，利用線性相關(guān)法推算缺測日的各要素?cái)?shù)據(jù)。光伏組件背板溫度的缺測數(shù)據(jù)插補(bǔ)方法與氣溫相同。插補(bǔ)后的有效數(shù)據(jù)完整率按照GB/T37526—2019中6.2.2.3的方法計(jì)算。a)每個(gè)缺測數(shù)據(jù)所采用的插補(bǔ)方法及依據(jù)；b)測算插補(bǔ)后的有效數(shù)據(jù)完整率：1)若符合6.1的要求，則可直接提交應(yīng)用；2)若不符合6.1的要求，則應(yīng)繼續(xù)插補(bǔ)，直到符合6.1的要求。7太陽輻射要素?cái)?shù)據(jù)代表年訂正7.1訂正方法太陽輻射要素?cái)?shù)據(jù)若用于光伏電站太陽能資源評估，且觀測時(shí)段不能代表光伏電站多年平均狀況長序列數(shù)據(jù)宜為30年，達(dá)不到時(shí)，應(yīng)至少收集近10年數(shù)據(jù)。按照GB/T37526—2019中6.3的分9GB/T42477—2023通過以下兩步確定代表年時(shí)間序列：小的時(shí)間區(qū)間作為代表年時(shí)間序列的時(shí)間區(qū)間