TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 10687-12-3:2025
IEC 61400-12-3:2022
HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN GIÓ - PHẦN 12-3: ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT - HIỆU CHUẨN THEO VỊ
TRÍ DỰA TRÊN PHÉP ĐO
Wind energy generation systems - Part 12-3: Power performance - Measurement based
site calibration
Lời nói đầu
TCVN 10687-12-3:2025 hoàn toàn tương đương với IEC 61400-12-3:2022;
TCVN 10687-12-3:2025 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC/E13 Năng lượng tái tạo
biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất
lượng Quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Bộ TCVN 10687 (IEC 61400) gồm các phần sau:
- TCVN 10687-1:2015 (IEC 61400-1:2014), Tuabin gió - Phần 1: Yêu cầu thiết kế
- TCVN 10687-3-1:2025 (IEC 61400-3-1:2019), Hệ thống phát điện gió - Phần 3-1: Yêu cầu thiết
kế đối với tuabin gió cố định ngoài khơi
- TCVN 10687-3-2:2025 (IEC 61400-3-2:2025), Hệ thống phát điện gió - Phần 3-2: Yêu cầu thiết
kế đối với tuabin gió nổi ngoài khơi
- TCVN 10687-12:2025 (IEC 61400-12:2022), Hệ thống phát điện gió - Phần 12: Đo đặc tính
công suất của tuabin gió phát điện - Tổng quan
- TCVN 10687-12-1:2023 (IEC 61400-12-1:2022), Hệ thống phát điện gió - Phần 12-1: Đo hiệu
suất năng lượng của tuabin gió phát điện
- TCVN 10687-12-2:2023 (IEC 61400-12-2:2022), Hệ thống phát điện gió - Phần 12-2: Hiệu suất
năng lượng của tuabin gió phát điện dựa trên phép đo gió trên vỏ tuabin
- TCVN 10687-12-3:2025 (IEC 61400-12-3:2022), Hệ thống phát điện gió - Phần 12-3: Đặc tính
công suất - Hiệu chuẩn theo vị trí dựa trên phép đo
- TCVN 10687-12-4:2023 (IEC TR 61400-12-4:2020), Hệ thống phát điện gió - Phần 12-4: Hiệu
chuẩn vị trí bằng số đối với thử nghiệm hiệu suất năng lượng của tuabin gió
- TCVN 10687-12-5:2025 (IEC 61400-12-5:2022), Hệ thống phát điện gió - Phần 12-5: Đặc tính
công suất - Đánh giá chướng ngại vật và địa hình
- TCVN 10687-12-6:2025 (IEC 61400-12-6:2022), Hệ thống phát điện gió - Phần 12-6: Hàm
truyền vỏ tuabin dựa trên phép đo của tuabin gió phát điện
- TCVN 10687-21:2018 (IEC 61400-21:2008), Tuabin gió - Phần 21: Đo và đánh giá đặc tính chất
lượng điện năng của tuabin gió nối lưới
- TCVN 10687-22:2018, Tuabin gió - Phần 22: Hướng dẫn thử nghiệm và chứng nhận sự phù
hợp
- TCVN 10687-24:2015 (IEC 61400-24:2010), Tuabin gió - Phần 24: Bảo vệ chống sét
- TCVN 10687-50:2025 (IEC 61400-50:2022), Hệ thống phát điện gió - Phần 50: Đo gió - Tổng
quan
- TCVN 10687-50-1:2025 (IEC 61400-50-1:2022), Hệ thống phát điện gió - Phần 50-1: Đo gió -
ứng dụng các thiết bị đo lắp trên cột khí tượng, vỏ tuabin và mũ hub
- TCVN 10687-50-2:2025 (IEC 61400-50-2:2022), Hệ thống phát điện gió - Phần 50-2: Đo gió -
Ứng dụng công nghệ cảm biến từ xa lắp trên mặt đất
- TCVN 10687-50-3:2025 (IEC 61400-50-3:2022), Hệ thống phát điện gió - Phần 50-3: Sử dụng
lidar lắp trên vỏ tuabin để đo gió
Lời giới thiệu
Mục đích của tiêu chuẩn này là cung cấp một phương pháp luận để đảm bảo tính nhất quán,
chính xác và tái lập của phép đo và phân tích việc hiệu chuẩn theo vị trí sử dụng để xác định đặc
tính công suất của các tuabin gió. Tiêu chuẩn này dự kiến được áp dụng cho:
a) đơn vị sản xuất tuabin gió để đáp ứng các yêu cầu về đặc tính công suất đã được xác định rõ
ràng và/hoặc đáp ứng một hệ thống công bố khả thi;
b) đơn vị mua tuabin gió trong việc xác định các yêu cầu về đặc tính công suất;
c) đơn vị vận hành tuabin gió khi được yêu cầu kiểm tra xác nhận các thông số kỹ thuật về đặc
tính công suất đã nêu hoặc được yêu cầu đều đáp ứng đối với các tổ máy mới hoặc đã được tân
trang lại;
d) đơn vị lập kế hoạch hoặc đơn vị quản lý tuabin gió mà có thể cần xác định chính xác và công
bằng các đặc tính đặc tính công suất của tuabin gió để đáp ứng các quy định hoặc yêu cầu cấp
phép đối với hệ thống lắp đặt mới hoặc sửa đổi.
Tiêu chuẩn này đưa ra hướng dẫn đo, phân tích và báo cáo về hiệu chuẩn theo vị trí để sử dụng
tiếp theo trong phép thử đặc tính công suất cho tuabin gió. Tiêu chuẩn này sẽ mang lại lợi ích
cho các bên tham gia vào quá trình sản xuất, lập kế hoạch, lắp đặt và cấp phép, vận hành, sử
dụng, và quản lý tuabin gió. Các kỹ thuật đo và phân tích chính xác được khuyến nghị trong tiêu
chuẩn này phải được tất cả các bên áp dụng để đảm bảo rằng việc phát triển và vận hành liên
tục các tuabin gió được thực hiện trong môi trường trao đổi thông tin nhất quán và chính xác liên
quan đến đặc tính công suất của tuabin gió. Tiêu chuẩn này trình bày các quy trình đo và báo
cáo được kỳ vọng sẽ mang lại kết quả chính xác mà những người khác có thể nhân rộng. Trong
khi đó, người sử dụng các tiêu chuẩn này cần nhận thức được sự khác biệt về đặc tính công
suất hoặc phép đo đặc tính công suất phát sinh từ những thay đổi lớn về độ trượt gió và cường
độ luồng xoáy. Không phải tất cả các phương pháp thử nghiệm được quy định trong bộ TCVN
10687-12 (IEC 61400-12) đều cho phép định lượng tác động của độ trượt gió và luồng xoáy. Do
đó, người dùng nên xem xét ảnh hưởng của những khác biệt này, phương pháp/tiêu chuẩn thử
nghiệm thích hợp nhất và tiêu chí lựa chọn dữ liệu liên quan đến mục đích thử nghiệm trước khi
ký hợp đồng đo đặc tính công suất.
HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN GIÓ - PHẦN 12-3: ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT - HIỆU CHUẨN THEO VỊ
TRÍ DỰA TRÊN PHÉP ĐO
Wind energy generation systems - Part 12-3: Power performance - Measurement based
site calibration
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định một quy trình đo và phân tích để suy ra việc hiệu chỉnh tốc độ gió do tác
động của địa hình và áp dụng cho thử nghiệm đặc tính công suất của các tuabin gió thuộc tất cả
các loại và kích thước được kết nối với lưới điện như mô tả trong TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-
12-1). Quy trình này áp dụng cho việc đánh giá đặc tính công suất của các tuabin gió cụ thể tại
các địa điểm cụ thể.
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện
dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi
năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 9595-3:2013 (ISO/IEC Guide 98-3:2008), Độ không đảm bảo đo - Phần 3: Hướng dẫn
trình bày độ không đảm bảo đo (GUM:1995)
TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1), Hệ thống phát điện gió - Phần 12-1: Đo hiệu suất năng
lượng của tuabin gió phát điện
TCVN 10687-12-5 (IEC 61400-12-5), Hệ thống phát điện gió - Phần 12-5: Hiệu suất năng lượng -
Đánh giá chướng ngại vật và địa hình
TCVN 10687-50-1 (IEC 61400-50-1), Hệ thống phát điện gió - Phần 50-1: Đo gió - ứng dụng của
các thiết bị đo lắp trên cột khí tượng, vỏ tuabin và mũ hub
3 Thuật ngữ và định nghĩa
Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây.
3.1
Độ chính xác (accuracy)
Mức độ gần nhau được chấp nhận giữa kết quả của phép đo và giá trị thực của đại lượng đo.
3.2
Độ ổn định của khí quyển (atmospheric stability)
Thước đo xu hướng của gió để thúc đẩy hoặc kìm hãm sự trộn lẫn không khí theo chiều thẳng
đứng.
Chú thích 1: Bầu khí quyển ổn định được đặc trưng bởi độ dốc cao của nhiệt độ theo độ cao, độ
trượt gió lớn, sự đổi hướng có thể có của gió và luồng xoáy thấp liên quan đến các điều kiện
không ổn định. Khí quyển trung tính và không ổn định nói chung dẫn đến độ dốc thấp hơn của
nhiệt độ và độ trượt gió thấp.
3.3
Địa hình phức tạp (complex terrain)
Địa hình xung quanh vị trí thử nghiệm có các tính chất biến động đáng kể về địa thế và các
chướng ngại vật có thể gây ra sai lệch luồng không khí.
Chú thích 1: Để đánh giá các chướng ngại vật và địa hình, xem TCVN 10687-12-5 (IEC 61400-
12-5).
3.4
Bộ dữ liệu (data set)
Tập hợp các dữ liệu được lấy mẫu trong một khoảng thời gian liên tục.
3.5
Hằng số khoảng cách (distance constant)
Chỉ số về thời gian đáp ứng của thiết bị đo gió, được xác định là chiều dài của không khí sẽ đi
qua thiết bị đo để chỉ ra 63 % giá trị cuối cùng đối với đầu vào tốc độ gió theo bước.
3.6
Sai lệch luồng không khí (flow distortion)
Thay đổi luồng không khí do chướng ngại vật, sự thay đổi địa hình hoặc các tuabin gió khác gây
ra dẫn đến tốc độ gió tại vị trí đo gió khác với tốc độ gió tại vị trí của tuabin gió.
3.7
Độ cao hub (hub height)
<của tuabin gió> Độ cao của tâm diện tích quét của rôto tuabin gió so với mặt đất tại tháp.
Chú thích 1: Đối với tuabin gió trục thẳng đứng, độ cao hub được xác định là độ cao của tâm
diện tích quét của rôto so với mặt đất tại tháp.
3.8
Đường cong công suất đo được (measured power curve)
Bảng và đồ thị thể hiện công suất đầu ra ròng đã được đo, hiệu chỉnh và chuẩn hóa của một
tuabin gió là hàm của tốc độ gió đo được, được đo bằng quy trình đo đã xác định rõ ràng.
3.9
Khu vực đo (measurement sector)
Khu vực có các hướng gió mà từ đó các dữ liệu được chọn để xây dựng đường cong công suất
đo được.
3.10
Phương pháp bin (method of bins)
Quy trình giảm dữ liệu bằng cách nhóm các dữ liệu thử nghiệm cho một tham số nhất định thành
các khoảng (bin).
Chú thích 1: Đối với từng bin, số lượng các bộ dữ liệu hoặc tổng của chúng được ghi lại, và giá
trị tham số trung bình trong từng bin được tính toán.
3.11
Đặc tính công suất (power performance)
Thước đo khả năng của một tuabin gió để tạo ra công suất điện và năng lượng điện.
3.12
Tốc độ gió tương đương qua rôto (rotor equivalent wind speed)
Tốc độ gió tương ứng với thông lượng động năng đi qua diện tích quét của rôto khi có tính đến
sự biến động của tốc độ gió theo chiều cao.
3.13
Độ không đảm bảo chuẩn (Standard uncertainty)
Độ không đảm bảo của kết quả đo được thể hiện như là độ lệch chuẩn.
3.14
Vị trí thử nghiệm (test site)
Vị trí của tuabin gió càn thử nghiệm và môi trường bao quanh tuabin.
3.15
Độ không đảm bảo đo (uncertainty in measurement)
Tham số, cùng với kết quả của phép đo, đặc trưng cho sự phân tán của các giá trị mà được gán
một cách hợp lý cho đối tượng đo.
3.16
Thiết bị đo gió (wind measurement equipment)
Cột khí tượng hoặc thiết bị cảm biến từ xa.
3.17
Độ trượt gió (wind shear)
Sự thay đổi tốc độ gió theo độ cao qua rôto tuabin gió.
3.18
Hệ số trượt gió (wind shear exponent)
Số mũ α của lũy thừa xác định sự thay đổi tốc độ gió theo độ cao.
Chú thích 1: Tham số này được sử dụng làm thước đo độ lớn của trượt gió để hiệu chuẩn theo vị
trí và có thể áp dụng cho một số trường hợp khác. Công thức định luật lũy thừa là:
(1)
trong đó:
vhlà tốc độ gió ở độ cao hub;
Hlà độ cao hub (m);
vzi là tốc độ gió ở độ cao zi;
αlà hệ số trượt gió.
3.19
Đổi hướng gió (wind veer)
Thay đổi hướng gió theo độ cao của rôto tuabin gió.
4 Ký hiệu, đơn vị và chữ viết tắt
Ký hiệu hoặc chữ
viết tắt Mô tả Đơn vị
BinSize Cỡ bin của bin hướng gió
dj,k Độ lệch trong khoảng thời gian 10 min thứ j của fold thứ k[W]
dstd,k Độ lệch chuẩn của độ lệch hiệu chuẩn theo vị trí trong fold thứ
k[W]
Giá trị trung bình của độ lệch trong fold thứ k[W]
F(WD,α) Hiệu chỉnh luồng không khí hiệu chuẩn theo vị trí được xác định
trong 9.2
ƒSố bậc tự do của hiệu chuẩn theo vị trí
HĐộ cao hub của tuabin gió [m]
kCác fold trong phương pháp kiểm tra chéo k-fold
LKhoảng cách giữa tuabin gió và thiết bị đo gió [m]
NkSố bộ dữ liệu trong fold thứ k
RBán kính cánh quạt [m]
Residual Phần dư hiệu chuẩn theo vị trí [m/s]
RSD Thiết bị cảm biến từ xa
rHệ số tương quan
sVT Độ không đảm bảo chuẩn loại A của hiệu chuẩn theo vị trí [m/s]
sVT,iĐộ không đảm bảo chuẩn loại A của hiệu chuẩn theo vị trí trong
bin i[m/s]