ICS07.060CCSA47光伏電站氣象觀測及資料國家市場監督管理總局國家標準化管理委員會GB/T42477—2023 I 3術語和定義 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 4 54.7數據傳輸 54.8證實方法 5 65.1審核要求 6 6 65.4異常數據處理 75.5有效數據完整率要求 75.6證實方法 76數據插補 6.1插補要求 76.2插補方法 76.3證實方法 87太陽輻射要素數據代表年訂正 87.1訂正方法 87.2證實方法 9 IGB/T42477—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。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準化技術委員會(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、中國大唐集團新能源科學技術研究院有限公司、特變電工新疆新能源股份有限公司、中國電建集團貴州電力設計研究院有限公司、成都信息工程大學、內蒙古電力勘測設計院有限責任公司、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規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構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地面氣象觀測規范總則GB/T35222—2017地面氣象觀測規范云GB/T35223—2017地面氣象觀測規范氣象能見度GB/T35226—2017地面氣象觀測規范空氣溫度和濕度GB/T35227—2017地面氣象觀測規范風向和風速GB/T35228—2017地面氣象觀測規范降水量GB/T35231—2017地面氣象觀測規范輻射GB/T35237—2017地面氣象觀測規范自動觀測GB/T37468—2019直接輻射表GB/T37526—2019太陽能資源評估方法NB/T32011—2013光伏發電站功率預測系統技術要求QX/T66—2007地面氣象觀測規范第22部分：觀測記錄質量控制3術語和定義3.1從日面及其周圍一小立體角內發出的輻射。2GB/T42477—2023注3:由于絕大多數物體的表面粗糙，其反射多為在一給定時間，太陽直接輻照度達到或超過120W/m2的各段時間總和。3GB/T42477—20234氣象觀測觀測環境應符合下列要求：——觀測地點滿足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達到或高于二級表的性能指標。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，氣溫和相對濕度應符合GB/T35226—2017中4.5的要求，風速和風向應符合GB/T35227—2017中第4章的要求，能見度應符合GB/T35223—2017中第6章的要求，云量應符合GB/T35222—2017中第4章的要求，降水量應符合GB/T35228—2017中4.2的要求。光伏組件背板溫度的測量，應選擇能夠緊貼于光伏組件背板上的溫度傳感器。其性能指標應滿足a)測量范圍：-40℃~100℃;c)工作環境溫度：—40℃~60℃。4GB/T42477—20234.3.4儀器校準將校準系數應用在數據采集程序中。所有觀測儀器在安裝使用之后，應在其規定的時間周期內進行定期校準，該周期通常為1～2年。觀測儀器因故障維修或環境破壞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；當光伏陣列的安裝方式和角度未知時，總輻射表可采用當地緯度角以固定方式朝正南安裝。氣象要素觀測儀器的安裝應符合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，待光伏電站建成運行光伏組件背面的遮擋。光伏電站氣象觀測站應滿足以下安全防護要求：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大風等特殊天氣時，應在天氣過程結束后及時進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符合GB/T35231—2017中5.3的要求，并記錄瞬時輻照度的分鐘值，累計4.6.2氣象要素采集光伏組件背板溫度的數據采集應符合GB/T35237—2017中4.1、4.2中關于氣溫的要求，并記錄分b)用于光伏電站發電功率預測的觀測數據，其觀測時長應符合NB/T32011-2013中4.2的要求；c)用于光伏電站后評估的觀測數據，其觀測時長應與光伏電站的運行時長相同。觀測數據可采用無線和有線兩種方式進行傳輸。氣象觀測站建設和運行過程中應記錄以下信息：——觀測要素；——每個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；——安全防護措施；—所有觀測要素的采集頻次及樣例數據文件截圖；-—目測核對觀測要素，以及每個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；——目測核對安全防護措施；5資料審核測滿1年后應對全年數據進行審核。各要素的數據數量應與預期的數據數量一致。數據的時間順序應與預期的開始時間和結束時間符方法進行。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行。5.3.5光伏陣列表面總輻射數據的合理范圍如下：a)氣候學界限值：瞬時輻照度大于或等于0且小于2000W/m2;情況分析內部一致性；7GB/T42477—2023c)變化范圍：1小時輻照度變化的絕對值大于或等于0且小于1600W/m2;d)數據連續性：通常情況下，5個連續的觀測數據不應完全相同。5.4異常數據處理對初判為不合理的異常數據應通過前后相鄰時次觀測數據、當時天氣現象和自然地理環境、鄰近氣象站同時段觀測數據進行判別分析，符合實際情況的數據按有效數據處理，不符合實際情況的數據按無效數據進行剔除。5.5有效數據完整率要求用于太陽能資源評估的觀測數據，其1年小時值的有效數據完整率應不低于95%,且連續缺測時間不宜超過3天。用于光伏發電功率預測的觀測數據，其有效數據完整率應符合NB/T32011—2013中4.2的要求，不低于95%。5.6證實方法5.6.1有效數據完整率計算有效數據完整率按照GB/T37526—2019中6.2.2.3的方法計算。5.6.2審核記錄獲得觀測數據并審核后，應記錄以下信息：a)所有觀測要素的起止時間、應測數據量、實測數據量和缺測數據量；b)所有觀測要素中的異常數據及判別依據；c)異常數據的處理情況、剔除的數據量以及剔除后剩余的實測數據量；d)測算實測有效數據完整率：1)若符合5.5的要求且數據完整率達到100%,則可直接提交應用；2)若符合5.5的要求且數據完整率不足100%,則提出插補要求；3)若不符合5.5的要求，則應延長觀測時段，直到符合5.5的要求。6.1插補要求將無效數據剔除后，連同缺測時次一起進行數據插補，插補后的太陽輻射要素和氣象要素小時值的有效數據完整率應達到100%。6.2插補方法6.2.1太陽輻射要素數據插補方法6.2.1.1有備用的或可供參考的同期記錄數據，經過分析處理，可替換無效數據或填補缺測的數據。6.2.1.2無備用的或可供參考的同期記錄數據，則從實測數據序列中選擇與缺測時刻最近、天氣現象相同、有實測數據的時刻進行數據插補。計算方法應符合公式(1):……8GB/T42477—2023式中：E?——缺測時刻的地外水平面太陽輻照度，單位為瓦每平方米(W/m2);E?——有實測數據時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算方法見GB/T37526—2019中附錄B。中第6章的方法進行插補。其他氣象要素可參考以下兩種方法進行插補。考時，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)同時次的各要素數據的算術平均值進行插補。b)線性相關法：若觀測時間較短，且具有備用或與之顯著相關的其他觀測站數據，可采用線性相關法對各要素數據進行插補。若觀測時間較長，缺測日前后2天具有2年的同期實測數據時，可將缺測日前后2天的各要素數據及其同期實測數據建立相關關系，利用線性相關法推算缺測日的各要素數據。光伏組件背板溫度的缺測數據插補方法與氣溫相同。插補后的有效數據完整率按照GB/T37526—2019中6.2.2.3的方法計算。a)每個缺測數據所采用的插補方法及依據；b)測算插補后的有效數據完整率：1)若符合6.1的要求，則可直接提交應用；2)若不符合6.1的要求，則應繼續插補，直到符合6.1的要求。7太陽輻射要素數據代表年訂正7.1訂正方法太陽輻射要素數據若用于光伏電站太陽能資源評估，且觀測時段不能代表光伏電站多年平均狀況長序列數據宜為30年，達不到時，應至少收集近10年數據。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間序列：小的時間區間作為代表年時間序列的時間區間