本文件规定了光伏电站气象观测及观测资料审核、数据插补、太阳辐射要素数据订正的要求，描述了对应的证实方法。本文件适用于光伏电站的太阳能资源测量、调查、评估、开发利用相关的气象观测、观测数据的采集、记录、审核、插补与代表年订正。

ICS 07.060
CCS A 47
中华人民共和国国家标准國
GB/T42477—2023
光伏电站气象观测及资料
审核、订正技术规范
Specificationsformeteorologicalobservation anddatainspection andcorrection ofphotovoltaicpowerstations2023-03-17发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-07-01实施
GB/T42477—2023
1范围
2规范性引用文件
3术语和定义
气象观测
观测站址
观测要素
观测仪器
仪器安装
仪器维护
数据采集
数据传输
证实方法
5资料审核
审核要求
5.2完整性审核
5.3合理性审核
5.4异常数据处理
5.5有效数据完整率要求
5.6证实方法
6数据插补
6.1插补要求
6.2插补方法
6.3证实方法
7太阳辐射要素数据代表年订正
7.1订正方法
7.2证实方法
参考文献
GB/T42477—2023
本文件按照GB/T1.1一2020《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。本文件由中国气象局提出。
本文件由全国气候与气候变化标准化技术委员会(SAC/TC540)归口。本文件起草单位：中国气象局公共气象服务中心、国华能源投资有限公司、通威太阳能(合肥)有限公司、中国大唐集团新能源科学技术研究院有限公司、特变电工新疆新能源股份有限公司、中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司、成都信息工程大学、内蒙古电力勘测设计院有限责任公司、北京玖天气象科技有限公司。
本文件主要起草人：申彦波、王香云、高辉、李伟、唐宏芬、张盛忠、肖祥辉、史文义、马雪韵、刘佳尉田娅妮、朱良山、季锐、张瑞、张宇、文小航、韩晓亮。1范围
光伏电站气象观测及资料
审核、订正技术规范
GB/T 42477—2023
本文件规定了光伏电站气象观测及观测资料审核、数据插补、太阳辐射要素数据订正的要求，描述了对应的证实方法。
本文件适用于光伏电站的太阳能资源测量、调查、评估、开发利用相关的气象观测、观测数据的采集、记录、审核、插补与代表年订正。2规范性引用文件此内容来自标准下载网
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/T19565—2017总辐射表
GB/T31156—2014太阳能资源测量GB/T33698—2017太阳能资源测量GB/T33699—2017太阳能资源测量总辐射
直接辐射
散射辐射
GB/T35221—2017地面气象观测规范GB/T35222—2017地面气象观测规范GB/T35223—2017地面气象观测规范GB/T35226—2017地面气象观测规范GB/T35227—2017地面气象观测规范GB/T35228—2017地面气象观测规范云
气象能见度
空气温度和湿度
风向和风速
降水量
GB/T35231—2017地面气象观测规范辐射
GB/T35237—2017地面气象观测规范GB/T37468—2019直接辐射表
自动观测
GB/T37523一2019风电场气象观测资料审核、插补与订正技术规范GB/T37526—2019
9太阳能资源评估方法
NB/T32011—2013光伏发电站功率预测系统技术要求QX/T66一2007地面气象观测规范第22部分：观测记录质量控制3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
directradiation
直接辐射
从日面及其周围一小立体角内发出的辐射。1
GB/T42477—2023
注：一般来说，直接辐射是由视场角约为5°的仪器测定的，而日面本身的视场角仅约为0.5°，因此，它包括日面周围的部分散射辐射，即环日辐射。[来源:GB/T37526—2019,3.1]
法向直接辐射
directnormalradiation
与太阳光线垂直的平面上接收到的直接辐射注：从数值上而言，直接辐射与法向直接辐射是相同的；两者的区别在于，直接辐射是从太阳出射的角度而定义，法向直接辐射则是从地表入射的角度而定义。[来源:GB/T37526—2019,3.2]
散射辐射diffuseradiation;scatteringradiation太阳辐射被空气分子、云和空气中的各种微粒分散成无方向性的、但不改变其单色组成的辐射。[来源:GB/T37526—2019,3.4]
水平面总辐射globalhorizontalradiation水平面从上方2元立体角(半球)范围内接收到的直接辐射和散射辐射之和。[来源:GB/T37526—2019,3.5]
反射辐射reflectedradiation
太阳辐射被表面折回的、而不改变其单色组成的辐射。注1：在气象辐射测量中，表面通常指水平状态下的地表面，测量仪器按水平向下的方式安装，测到的是自下而上的半球向辐射，其中包括地表的反射辐射以及地表与仪器之间大气层的散射辐射。注2：在太阳能利用中，对表面的理解要宽泛得多，可以是墙面、楼顶或其他物体的表面。注3：由于绝大多数物体的表面粗糙，其反射多为漫反射。[来源:GB/T31163—2014,5.18]
光伏阵列表面总辐射solarradiationonphotovoltaicplane-of-array光伏阵列表面接收到的直接辐射、散射辐射及下垫面反射辐射之和。3.7
sunshineduration
日照时数：
在一给定时间，太阳直接辐照度达到或超过120W/m2的各段时间总和。注：单位为小时(h)。
[来源:GB/T37526—2019,3.21]
辐照度irradiance
物体在单位时间、单位面积上接收到的辐射能。注：单位为瓦每平方米(W/m2）。[来源:GB/T37526—2019,3.7]
地外水平面太阳辐照度
extraterrestrialhorizontalsolarirradiance地球大气层外水平面从上方2π立体角(半球)范围内单位时间、单位面积上接收到的太阳辐射能。注：单位为瓦每平方米(W/m2）。2
[来源：GB/T37526—2019,3.19]4气象观测
4.1观测站址
4.1.1代表性要求
GB/T42477—2023
观测站址应能代表光伏电站所在区域的太阳能资源状况，能反映出该区域的气象条件。4.1.2观测环境要求
观测环境应符合下列要求：
一观测地点满足GB/T35231—2017中4.3的要求；一观测场地平坦空旷，不受地物及树木等遮蔽影响；一不受光伏阵列反射影响；
一不受粉尘、盐雾等影响；
一仪器感应元件的平面以上无障碍物。4.2观测要素
观测要素包括：
a）太阳辐射要素：应包括水平面总辐射和光伏阵列表面总辐射，宜包括法向直接辐射、水平面直接辐射、散射辐射、反射辐射、日照时数等；b）气象要素：应包括气温、相对湿度、风速、风向、气压，宜包括能见度、云量、降水量、雪深等；、c）光伏组件背板温度。
4.3观测仪器
4.3.1太阳辐射观测仪器
太阳辐射观测仪器应符合GB/T19565一2017中第5章和GB/T37468一2019中第4章的要求，总辐射表和直接辐射表均应达到或高于二级表的性能指标。水平面总辐射和光伏阵列表面总辐射的测量应采用同一类型、相同型号的总辐射表。4.3.2气象要素观测仪器
气象要素的观测仪器，气温和相对湿度应符合GB/T35226一2017中4.5的要求，风速和风向应符合GB/T35227—2017中第4章的要求，能见度应符合GB/T35223—2017中第6章的要求，云量应符合GB/T35222—2017中第4章的要求，降水量应符合GB/T35228—2017中4.2的要求。4.3.3光伏组件背板温度观测仪器光伏组件背板温度的测量，应选择能够紧贴于光伏组件背板上的温度传感器。其性能指标应满足如下要求：
a）测量范围：-40℃~100℃；
测量精度：±0.5℃(23℃时）；c）工作环境温度：-40℃～60℃。3
GB/T42477—2023
4.3.4仪器校准
所有观测仪器在安装之前，应在国家授权的法定计量检定机构进行校准，获得检定或校准证书，并将校准系数应用在数据采集程序中。所有观测仪器在安装使用之后，应在其规定的时间周期内进行定期校准，该周期通常为1～2年。观测仪器因故障维修或环境破坏需重新安装时，安装前应进行校准。4.4仪器安装
4.4.1安装高度
当光伏阵列的安装高度已确定时，测量仪器的安装高度应与光伏阵列中心点相同；当光伏阵列的安装高度尚未确定时，测量仪器的安装高度宜设为2m4.4.2太阳辐射观测仪器安装
水平面总辐射、法向直接辐射、散射辐射、反射辐射、日照时数等的测量，观测仪器的安装应符合GB/T31156—2014中6.1、GB/T33698—2017中6.1、GB/T33699—2017中6.1以及GB/T35221-2017中5.4的要求。
光伏阵列表面总辐射的测量，当光伏阵列的安装方式和角度已知时，总辐射表的安装方式和角度与光伏阵列相同；当光伏阵列的安装方式和角度未知时，总辐射表可采用当地纬度角以固定方式朝正南安装。
4.4.3气象要素观测仪器安装
气象要素观测仪器的安装应符合GB/T35221一2017中5.4的要求，且不会与太阳辐射仪器形成相互遮挡。
4.4.4光伏组件背板温度观测仪器安装当观测区域附近有已建光伏电站时，温度传感器宜安装在已正常发电的光伏组件的背面；若观测区域尚无已建光伏电站，温度传感器可暂安装在观测站用于供电的光伏组件背面，待光伏电站建成运行后，将温度传感器移至正常发电的光伏组件的背面。温度传感器应固定在光伏组件背面，中间应无缝隙，观测期间不松动；对于双面光伏组件，应减少对光伏组件背面的遮挡。
4.4.5安全防护
光伏电站气象观测站应满足以下安全防护要求：a）观测仪器的固定支架和基础应能适应当地的气候、水文及地质条件，能够长期安全稳定运行；b）根据观测站周边环境情况，可在观测仪器周围加装围栏，围栏高度应低于观测仪器，避免产生遮挡，围栏材料不应对观测仪器产生反射；c）观测站应安装防雷装置，根据实际情况可安装防动物装置，防雷和防动物装置不应对观测仪器产生遮挡，设备材料不应对观测仪器产生反射。4.5仪器维护
按照GB/T35231—2017中7.4、8.4、9.4,GB/T35226—2017中12.2,GB/T35227—2017中4.6.GB/T35223—2017中第6章，GB/T35222—2017中第3章，GB/T35228—2017中5.2.5的要4
GB/T42477—2023
求，对观测仪器进行维护。正常天气情况下，应对观测站进行定期巡检；当发生沙尘、降雨、降雪、雷暴、大风等特殊天气时，应在天气过程结束后及时进行巡检并做好巡检记录。主要检查和维护的内容包括：a）观测仪器运行是否正常，如不正常，应及时进行维修；b）
水平面总辐射传感器是否保持水平，光伏阵列表面总辐射传感器的角度是否正常；c）
直接辐射传感器的跟踪是否正常；辐射传感器表面是否有尘土、霜、露、雪和雨滴，如有，应及时清除干净，不应划伤或磨损玻璃。d)车
4.6数据采集
4.6.1太阳辐射要素采集
太阳辐射要素的采集应符合GB/T35231一2017中5.3的要求，并记录瞬时辐照度的分钟值，累计辐照量的分钟值、小时值和日值。4.6.2气象要素采集
气象要素的采集应符合GB/T35237一2017中4.1、4.2的要求，并记录分钟值、小时值和日值。4.6.3光伏组件背板温度数据采集光伏组件背板温度的数据采集应符合GB/T35237一2017中4.1、4.2中关于气温的要求，并记录分钟值、小时值和日值。
4.6.4观测时长
按照不同的应用场景，对光伏电站气象观测的时长要求如下：a）用于太阳能资源评估的观测数据，其观测时长应连续且不少于一个完整年；b)）
用于光伏电站发电功率预测的观测数据，其观测时长应符合NB/T32011-2013中4.2的要求；
c）用于光伏电站后评估的观测数据，其观测时长应与光伏电站的运行时长相同。4.7数据传输
观测数据可采用无线和有线两种方式进行传输。4.8证实方法
4.8.1记录
气象观测站建设和运行过程中应记录以下信息：一观测目的和应用场景；
一经度、纬度、海拔高度；
一正东、正南、正西、正北四方位照片；一观测要素；
一每个观测要素采用的仪器名称及型号；一所有观测仪器的检定或校准证书；一所有观测仪器的安装高度；
一光伏阵列表面总辐射观测仪器的安装角度和方位角；一观测站设计图，标明所有仪器的相对位置关系；5
GB/T42477—2023
一光伏组件背板温度观测仪器的具体安装位置；一安全防护措施：
一仪器维护记录，包括维护原因、天气条件、维护内容等；一所有观测要素的采集频次及样例数据文件截图；一所有观测要素的观测时长。
4.8.2现场复核
对观测记录有异议时，应进行现场复核，所有记录条款以现场复核为准。现场复核内容应包括：一通过谈话询问，了解观测目的和应用场景，以及观测站维护情况；一测量经度、纬度、海拔高度；一拍摄正东、正南、正西、正北四方位照片；一目测核对观测要素，以及每个观测要素所采用仪器铭牌上的名称及型号；一测量所有观测仪器的安装高度；一测量光伏阵列表面总辐射观测仪器的安装角度和方位角，一自测核对所有观测仪器的相对位置；一目测核对光伏组件背板温度观测仪器的具体安装位置；一自测核对安全防护措施；
一查看当日实测数据，自目测核对所有观测要素的采集频次；一查看全部观测数据，自测核对所有观测要素的观测时长。5资料审核
5.1审核要求
观测期间，在每天日落后对当天的数据进行审核，如有异常，应及时检查数据采集或观测仪器。观测满1年后应对全年数据进行审核。5.2完整性审核
各要素的数据数量应与预期的数据数量一致。数据的时间顺序应与预期的开始时间和结束时间符合，且中间应连续。
5.3合理性审核
5.3.1从气候学界限值、内部一致性、变化范围3个方面对各要素的数据合理性进行审核。5.3.2水平面总辐射、法向直接辐射、散射辐射、日照时数的审核按照GB/T37526一2019中附录A的方法进行。
5.3.3气象要素的审核按照QX/T66一2007中附录A和附录B的方法进行。5.3.4光伏组件背板温度的审核按照QX/T66一2007中附录A和附录B中地表温度的方法进行。5.3.5光伏阵列表面总辐射数据的合理范围如下：a）气候学界限值：瞬时辐照度大于或等于0且小于2000W/m2；b)
内部一致性：光伏阵列表面总辐照度与水平面总辐照度之间并无特定的内部一致性，两者的大小关系与光伏阵列的安装方式、纬度、季节、空气质量、下垫面反照率等因素有关，应根据实际情况分析内部一致性；
变化范围：1小时辐照度变化的绝对值大于或等于0且小于1600W/m2；c)
d）数据连续性：通常情况下，5个连续的观测数据不应完全相同。5.4异常数据处理
GB/T42477—2023
对初判为不合理的异常数据应通过前后相邻时次观测数据、当时天气现象和自然地理环境、邻近气象站同时段观测数据进行判别分析，符合实际情况的数据按有效数据处理，不符合实际情况的数据按无效数据进行剔除。
5.5有效数据完整率要求
用于太阳能资源评估的观测数据，其1年小时值的有效数据完整率应不低于95%，且连续缺测时间不宜超过3天。用于光伏发电功率预测的观测数据，其有效数据完整率应符合NB/T32011一2013中4.2的要求，不低于95%。
5.6证实方法
5.6.1有效数据完整率计算
有效数据完整率按照GB/T37526—2019中6.2.2.3的方法计算。5.6.2
2审核记录
获得观测数据并审核后，应记录以下信息：所有观测要素的起止时间、应测数据量、实测数据量和缺测数据量；a)
所有观测要素中的异常数据及判别依据异常数据的处理情况、剔除的数据量以及剔除后剩余的实测数据量；c）
d）测算实测有效数据完整率：
1）若符合5.5的要求且数据完整率达到100%，则可直接提交应用；若符合5.5的要求且数据完整率不足100%，则提出插补要求；2）
若不符合5.5的要求，则应延长观测时段，直到符合5.5的要求。6数据插补
6.1插补要求
将无效数据剔除后，连同缺测时次一起进行数据插补，插补后的太阳辐射要素和气象要素小时值的有效数据完整率应达到100%
6.2插补方法
6.2.1太阳辐射要素数据插补方法6.2.1.1有备用的或可供参考的同期记录数据，经过分析处理，可替换无效数据或填补缺测的数据。6.2.1.2无备用的或可供参考的同期记录数据，则从实测数据序列中选择与缺测时刻最近、天气现象相同、有实测数据的时刻进行数据插补。计算方法应符合公式（1）：R，E,
..（1)
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