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1、ICS29.160.40CCSK52NB中华人民共和国能源行业标准NB/T112322023风力发电机组电气系统能耗要求及测量方法Requirementsandmeasurementmethodsforenergyconsumptionofelectricalsystemusedinwindturbinegeneratorsystem2023-05-26发布2023-11-26实施国家能源局发布前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14设计要求24.1 整机能耗要求24.2 子部件能效要求25测量方法35.1 整机能耗测量35.2 子部件能效测量6附录A（资料性）湍流强度计算7附录B（
2、资料性）测量数据记录表8本文件按照GBT1.12020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。请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识别专利的责任。本文件由中国电器工业协会提出。本文件由能源行业风电标准化技术委员会风电电器设备分技术委员会（NETC1/SC6）归口。本文件起草单位：哈电风能有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、中广核风电有限公司、北京金风科创风电设备有限公司、三一重能股份有限公司、浙江运达风电股份有限公司、华锐风电科技（集团）股份有限公司、特变电工新疆新能源股份有限公司、华能新能源股份有限公司、华能新能源股份有限公司蒙东分公司、东方
3、电气风电股份有限公司、国电联合动力技术有限公司、中节能风力发电股份有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部、阳光电源股份有限公司、上海电气风电集团股份有限公司、中国质量认证中心、中国电力科学研究院有限公司、远景能源有限公司、中车永济电机有限公司、许昌许继风电科技有限公司、成都阜特科技股份有限公司、天津天传电控设备检测有限公司、武汉华凯环境安全技术发展有限公司、北京鉴衡认证中心有限公司、亚之捷智能装备（江苏）有限公司、北京源清慧虹信息科技有限公司、北方工业大学、清华大学、中国电子工程设计院有限公司、上海中认尚科新能源技术有限公司、中国长江三峡集团有限公司.本文
4、件主要起草人：黄凌翔、宋晓萍、果岩、黄正、李逸、侯毒、翟健帆、徐鹏、王宇、高战武、于海舒、何婷、杨文堀、邢跃、单毅、刘志、苗向文、王宝安、梁哲铭、徐美娇、王金宁、李广海、赵迪、李扬、刘金鹿、强喜臣、崔奎虎、孟海燕、陈素芳、魏煜锋、蒲陈阳、庞家猛、唐建平、梁信信、孟祥志、李双武、赵一秋、牛婿、徐婷、赵娜、叶杨、刘鹏、庞聪、詹哲军、苏凤宇、苗强、代兴华、付小林、齐赫男、马靖、高启文、李浩然、谢清明、冯乐、苑国锋、屈鲁、王鹏军、余占清、张虎、尹立坤、隋文正、庄骏、张若愚。本文件为首次发布。风力发电机组电气系统能耗要求及测量方法1范围本文件规定了风力发电机组电气系统辅助用电设备能耗设计要求以及测量方法
5、。本文件适用于水平轴风力发电机组投产期间电气系统辅助用电设备能耗设计的基本要求，作为设计、制造、检测的依据。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/T1032-2012三相异步电动机试验方法GB/T2900.18-2008电工术语低压电器GB/T2900.252008电工术语旋转电机GB/T2900.532001电工术语风力发电机组GB/T5171.212016小功率电动机第21部分：通用试验方法GB/T17215.2112021
6、电测量设备（交流）通用要求、试验和试验条件第11部分：测量设备GB/T18451.12022风力发电机组设计要求GB18613-2020电动机能效限定值及能效等级GB19761-2020通风机能效限定值及能效等级GB/T20840.1-2010互感器第1部分：通用技术要求GB/T226692008GB/T226702018GB/T295432013GB/T300282013GB302532013GB302552019JB/T127452016NB/T104632020GB215182008交流接触器能效限定值及能效等级三相永磁同步电动机试验方法变频器供电三相笼型感应电动机试验方法低温型风力发电
7、机组电动葫芦能效测试方法永磁同步电动机能效限定值及能效等级室内照明用1.ED产品能效限定值及能效等级电动葫芦能效限额变频调速设备的能效限定值及能效等级3术语和定义GB/T2900.182008GB/T2900.252008.GB/T2900.532001界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1辅助用电设备auxiliaryelectricalequipment风力发电机组内对一次回路设备进行监查、测量、保护、控制、调节，或机组维护用，不参与一次回路发电电能输送，以电作为能源的辅助设备。3.2辅助变压器auxiliarytransformer辅助用电设备中的三相配电变压器。3.3能耗ener
8、gyconsumption风力发电机组内辅助用电设备消耗电量，单位：kWh.3.4能耗比energyconsumptionratio在规定测试条件下，风力发电机组单位小时的能耗与机组额定功率的比值。4设计要求4.1 整机能耗要求风力发电机组正常运行状态下的能耗比应不高于表1的规定值。表1风力发电机组能耗比设计运行温度机组运行状态设计湍流强度Ief能耗比%陆上机组海上机组常温型机组-10C40eC额定功率运行IrNo.1644.50.12Ier0.163.84.3Ier0.123.54.2待机22.2低温型机组b-3040额定功率运行lrer0.163.50.12Ier0.163.3ler0.1
9、23.0待机2.5a常温型机组设计运行温度应符合GB/T18451.1-2022中6.4.2的规定。由氐温型机组设计运行温度应符合68/1295432013中4.2的规定。机组设计湍流强度遵守GB/T18451.12022中6.2的规定。4.2 子部件做要求4.21 正常运行期间子部件能效要求4.21.1 l机组内电动机（如偏航电动机、变桨电动机、通风电动机、液压润滑电动机等）宜满足以下能效要求：a）单相、三相异步电动机：其能效等级不低于GB186132020规定的3级能效等级。b）永磁同步电动机：其能效等级不低于GB302532013规定的3级能效等级。4.2.1.2交流接触器机组供配电系统
10、的交流接触器能效等级宜符合GB21518-2008规定的3级及以上能效等级。4.21.3变频器机组中驱动负载电动机的变频器，能效等级宜符合NB/T104632020规定的3级及以上能效等级。4.2.1.4通风机机组中通风机的能效等级宜符合GB197612020规定的3级及以上能效等级。4.2.2停机维护期间子部件能效要求4.2.2.1照明灯机组内照明灯包括塔筒、机舱、轮毂空间与各控制柜、设备柜内空间的照明，宜采用节能型1.ED灯。其能效等级应不低于GB302552019规定的3级能效等级。422.2机组内电动葫芦的能效等级宜符合川/T127452016规定的3级及以上能效等级。4.22.3机组
11、内升降机所用电动机的能效等级宜按照4.2.1.1的规定。4.22.4 Juut机组内免爬器所用电动机的能效等级宜按照4.2.1.1的规定。4.22.5 悬臂吊机组内悬臂吊所用电动机的能效等级宜按照4.2.1.1的规定。5刑方法5.1 整机能耗测5.1.1 测一备5.1.1.1 设备选择电能量测量设备宜选用三相电能表。若采用间接式连接的电能表，可配置电流互感器、电压互感器，电流互感器与电压互感器的量程应与被测回路额定容量相匹配。5.1.1.2 Tft要求测量设备一般应符合：a）测量设备应不影响风力发电机组正常运行，不致引起任何危险：b）电能表通用要求应符合GB/T17215.2112021相关规
12、定；相关规定。c）电流互感器、电压互感器通用要求应符合GB/T20840.120105.1.1.3 标准准确级测量用电能表的标准准确级不应低于0.5级，电流互感器、电压互感器的标准准确级不应低于0.2级。5.1.1.4 数据记录测量设备应能记录电压、电流、电能量三类以上的数据。5.1.1.5 通信要求测量设备应具备与主控系统通信的功能，以便测量的数据进行上传与储存。5.1.1.6 显示要求可选）测量设备宜具备以下显示功能：a）显示方式分为自动循环和按键显示两种，显示项目可设置；b）可显示电压、电流、正负电能量、故障报警等信息：c）电能量显示位数至少为5位，计量单位为kWh。5.1.2 测点风力
13、发电机组能耗测量点应能检测到机组内所有辅助用电设备的总能耗，如图1所示。注1:当一组测量设备不足以检测所有辅助用电设备时，可配置多组测量设备，其各自测得的能耗值总和即为机组的总能耗。注2:箱式变压器不在机组内时可不考虑其自身耗电。能慨握点藕助用电设备_辅助用电设备物器H.k辅姬I辅助用电设备图1风力发电机组能耗测点示意图5.1.3溺条件5.1.3.1 总则风力发电机组能耗的测量应在满足规定测量条件下进行，任何不满足规定测量条件期间得到的能耗数据不应被计入有效能耗和用来计算能耗比。5.1.3.2 环境条件测量环境应符合：a）常温型机组测量环境温度为25C5C,低温型机组在15C5C与T5C5C两
14、个环境温度区间分别进行测量；b）不超过机组设计工作湿度范围。5.1.3 .3工况条件机组工况条件应满足以下要求：a）风力发电机组应正常运行；b）测量额定功率运行的能耗时，风力发电机组发电功率应大于等于90%额定功率；c）测量待机状态的能耗期间，机组不应发电。5.1.4 测量时间在满足5.1.3规定的测量条件下，测量连续时长应不低于IOmin,总时长应不低于5h。5.1.5 测量步骤5.1.5.1 设备安装安装测量设备，测量点应满足5.1.2的要求。5.1.5.2机组运行确认机组无故障后启机，使机组进入正常运行状态。5.1.5.3数据采集数据应以不低于每分钟一次的频率进行采集，数据内容应包括时间
15、、环境温度、机组发电功率、测量设备测得的能耗值。5.1.5.4数据筛选从采集的数据中筛选出不少于30组有效数据，满足以下要求的数据为有效数据：a）额定功率运行状态下所选数据为基于10min的连续测量数据，符合5.1.3测量条件下测得且IOmin平均湍流强度符合表1机组设计湍流强度范围。Iomin平均湍流强度计算见附录A。b）待机状态下所选数据为不少于IOmin的连续测量数据，符合5.1.3测量条件下测得。5.1.5.5数据统计对筛选出的有效数据进行统计，统计方式可参考附录B。5.1.5 .6能耗比计算根据统计数据中的总能耗值和总时长按公式（1）计算能耗比。xlOO.花式中：11能耗比;E测量总
16、能耗，kWh;T测量总时长，h;P风力发电机组额定功率，kW05.1.6 测试报告测试报告应包含以下信息：a）风力发电机组制造商、型号、序列号、生产日期；b）机组额定功率、设计温度、设计湍流强度；c）测量设备校准记录；d）采集数据的展示，从采集的数据中筛选出的有效数据可以用表格形式进行记录展示;e）数据统计表；D能耗比计算结果。5.2子部件能效测子部件能效测量方法见表2。表2子部件能效测方法部件名称测量方法电动机单相异步电动机按照GB/T5171.212016中7.2的直接法测量效率三相异步电动机按照GB/TI0322012中11.3B法一测量输入和输出功率的损耗分析法测量效率永磁同步电动机异
17、步启动三相永磁同步电动机的效率按GB/T226692008中10.2.2中B法：测量输入第出功率的损耗分析法确定：变频驱动永磁同步电动机的效率参照GB/T22670-2018中第10章的规定进行测量交流接触器按GB215182008第5章的规定测试能效变频器按NB/T104632020第5章的规定测试能效通风机按GB197612020第6章的规定测试能效照明灯按GB302552019第5章的规定测试能效电动葫芦按GB/T300282013第4章和第5章规定的要求测试能效附录A(资料性)湍流强度计算湍流强度是脉动风速的均方差与平均风速的比值，如公式(A.1).I=lv(A.1)式中：I湍流强度值，无量纲；10min平均风速的标准偏差，m/s;V10min平均风速，ms附录B（资料性）测数据记录表推荐的测量数据记录表见表B.1。表B.1测数据机组运行状态数据组起始时间结束时间持续时间min持续时间内环境温度变化范困tC10min平均湍流强度持续时间内发电功率变化范围kW持续时间内发电功率平均值kW测量持续时间内能耗kWh额定功率运行11021031010N10总时长h总能耗bkWh待机102-0300N0总时长h总能耗bkWh机组某个运行状态下所有数据组测量持续时间之和。b机组某个运行状态下所有数据组测量持续时间内能耗之和。
