TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
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
Wind energy generation systems -
Part 3-2: Design requirements for floating offshore wind turbines
Mục lục
Mục lục
Lời nói đầu
Lời giới thiệu
1 Phạm vi áp dụng
2 Tài liệu viện dẫn
3 Thuật ngữ và định nghĩa
4 Ký hiệu, đơn vị và thuật ngữ viết tắt
4.1 Quy định chung
4.2 Ký hiệu và đơn vị
4.3 Chữ viết tắt
5 Các yếu tố chính
5.1 Quy định chung
5.2 Phương pháp thiết kế
5.3 Mức độ an toàn cho FOWT
5.4 Cấp an toàn cho RNA và tháp
5.5 Đảm bảo chất lượng
5.6 Ghi nhãn cụm rôto-vỏ tuabin
5.7 Ghi nhãn kết cấu đỡ
6 Điều kiện bên ngoài - Xác định và đánh giá
6.1 Quy định chung
6.2 Phân cấp tuabin gió
6.3 Xác định các điều kiện bên ngoài tại một vị trí FOWT
6.4 Đánh giá điều kiện bên ngoài của một vị trí FOWT
7 Thiết kế Kết cấu
7.1 Quy định chung
7.2 Phương pháp thiết kế
7.3 Tải
7.4 Các tình huống thiết kế và các trường hợp tải
Hướng gió
7.5 Tính các tải và ảnh hưởng của tải
7.6 Phân tích trạng thái giới hạn
8 Hệ thống điều khiển
9 Hệ thống cơ khí
10 Hệ thống điện
11 Thiết kế neo
12 Lắp ráp, vận chuyển và lắp đặt
12.1 Quy định chung
12.2 Lập kế hoạch
12.3 Điều kiện môi trường
12.4 Lập tài liệu
12.5 Vận chuyển, tiếp nhận, tháo dỡ và lưu giữ
13 Vận hành thử, vận hành và bảo trì
13.1 Quy định chung
13.2 Yêu cầu thiết kế để vận hành, kiểm tra và bảo trì an toàn
13.3 Hướng dẫn liên quan đến vận hành thử
13.4 Sổ tay hướng dẫn vận hành
13.5 Hướng dẫn bảo trì
14 Hệ thống giữ vị trí
14.1 Quy định chung
14.2 Hệ thống giữ vị trí dạng dây võng, bán căng hoặc căng
14.3 Hệ thống dây căng
14.4 Neo tổng hợp
14.5 Phụ kiện hệ thống giữ vị trí
14.6 Cáp điện động
15 Độ ổn định nổi
15.1 Quy định chung
15.2 Tiêu chí ổn định tĩnh nguyên vẹn
15.3 Đánh giá gần tĩnh
15.4 Đánh giá đáp ứng động
15.5 Tiêu chí ổn định khi hỏng
16 Vật liệu
17 Hệ thống hỗ trợ hàng hải
17.1 Quy định chung
17.2 Hệ thống buồng lắng
17.3 Hệ thống dằn
Phụ lục A (tham khảo) - Các tham số thiết kế chính cho tua bin gió ngoài khơi nổi (FOWT)
Phụ lục B (tham khảo) - Hướng dẫn tính toán tải thủy động
Phụ lục C (tham khảo) - Thiết kế neo tuabin gió ngoài khơi nổi (FOWT)
Phụ lục D (tham khảo) - Ngoại suy thống kê các tham số metocean hoạt động cho phân tích độ
bền cực hạn
Phụ lục E (tham khảo) - Bảo vệ chống ăn mòn
Phụ lục F (tham khảo) - Dự đoán các chiều cao sóng cực đoan trong thời gian có bão nhiệt đới
Phụ lục G (tham khảo) - Khuyến cáo về việc căn chỉnh các mức an toàn trong khu vực bão nhiệt
đới
Phụ lục H (tham khảo) - Động đất
Phụ lục I (tham khảo) - Các thử nghiệm mô hình
Phụ lục J (tham khảo) - Sóng thần
Phụ lục K (tham khảo) - Dự phòng hệ thống giữ vị trí
Phụ lục L (tham khảo) - Các phương pháp giới hạn chênh lệch trạng thái trong các tiêu chuẩn
IEC và ISO
Phụ lục M (tham khảo) - Ứng dụng logic tải và hiệu ứng tải vào kết cấu phụ nổi thiết kế
Phụ lục N (tham khảo) - Hướng dẫn về độ dài mô phỏng và các tham số kết hợp
Phụ lục O (tham khảo) - Ước tính sự phân bố theo hướng sóng bằng phương pháp sóng dài/đo
điểm đơn lẻ
Phụ lục P (tham khảo) - Hàm phân bố hướng
Phụ lục Q (tham khảo) - Thiết kế kết cấu bê tông
Phụ lục R (tham khảo) - Mối quan hệ giữa chu kỳ sóng đỉnh và chiều cao sóng đáng kể ở các
vùng biển bị ảnh hưởng bởi sóng lừng
Phụ lục S (tham khảo) - Áp dụng tiêu chí ổn định khi hỏng
Thư mục tài liệu tham khảo
Lời nói đầu
TCVN 10687-3-2:2025 hoàn toàn tương đương với IEC 61400-3-2:2025;
TCVN 10687-3-2:2025 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
Tiêu chuẩn này đưa ra các yêu cầu thiết kế tối thiểu đối với tuabin gió nổi ngoài khơi (FOWT) và
không nhằm mục đích sử dụng làm thông số kỹ thuật thiết kế hoặc hướng dẫn sử dụng hoàn
chỉnh.
Nhiều đơn vị khác nhau có thể chịu trách nhiệm thực hiện các yếu tố khác nhau của thiết kế, sản
xuất, lắp ráp, lắp đặt, dựng, đưa vào vận hành, vận hành và bảo trì FOWT và đảm bảo đáp ứng
các yêu cầu của tiêu chuẩn này. Việc phân chia trách nhiệm giữa các bên là vấn đề hợp đồng và
nằm ngoài phạm vi của tiêu chuẩn này.
Bất kỳ yêu cầu nào của tiêu chuẩn này đều có thể được thay đổi nếu có thể chứng minh một
cách phù hợp rằng tính an toàn của hệ thống không bị ảnh hưởng. Việc tuân thủ tiêu chuẩn này
không miễn trừ bất kỳ cá nhân, tổ chức hoặc tập đoàn nào khỏi trách nhiệm tuân thủ các quy
định hiện hành khác.
HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN GIÓ -
PHẦN 3-2: YÊU CẦU THIẾT KẾ ĐỐI VỚI TUABIN GIÓ NỔI NGOÀI KHƠI
Wind energy generation systems -
Part 3-2: Design requirements for floating offshore wind turbines
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này đưa ra các yêu cầu để đánh giá các điều kiện bên ngoài tại một vị trí tua bin gió
ngoài khơi nổi (FOWT) và đưa ra các yêu cầu thiết kế cần thiết để đảm bảo tính toàn vẹn về mặt
kỹ thuật của FOWT. Mục đích của tiêu chuẩn này nhằm cung cấp một mức bảo vệ thích hợp
chống hư hại từ tất cả các nguy hiểm gây ra trong suốt tuổi thọ dự kiến.
Tiêu chuẩn này tập trung vào tính toàn vẹn về mặt kỹ thuật của các thành phần kết cấu của
FOWT bên cạnh đó cũng quan tâm đến các hệ thống phụ như cơ chế điều khiển và bảo vệ, hệ
thống điện bên trong và hệ thống cơ khí.
Một tuabin gió được xem là FOWT nếu kết cấu phụ nổi chịu tải thủy động và được hỗ trợ bởi lực
nổi và hệ thống giữ vị trí. FOWT bao gồm năm hệ thống phụ chính: RNA, tháp, kết cấu phụ nổi,
hệ thống giữ vị trí và máy móc, thiết bị và hệ thống trên tàu không phải là một phần của RNA.
Các loại kết cấu phụ nổi sau đây được xem xét rõ ràng trong tiêu chuẩn này:
- các kết cấu tàu và xà lan
- kết cấu bán chìm (Semi),
- phao trụ (Spar),
- bệ chân căng (TLP/TLB).
Tiêu chuẩn này có thể được sử dụng cho các loại kết cấu khác với các loại được liệt kê ở trên,
nhưng có thể cần xem xét đặc biệt để hỗ trợ các tính năng mới nhằm đạt được cùng mức độ an
toàn mục tiêu. Các kết cấu khác này có thể có phạm vi biến động lớn về hình học, vật liệu và
hình dạng kết cấu, do đó các yêu cầu trong tiêu chuẩn này chỉ có thể bao phủ được một phần.
Trong các trường hợp khác, các yêu cầu cụ thể nêu trong tiêu chuẩn này có thể không áp dụng
cho toàn bộ hoặc một phần của kết cấu đang được thiết kế. Trong tất cả các trường hợp trên,
việc tuân thủ tiêu chuẩn này sẽ yêu cầu việc thiết kế phải dựa trên các nguyên tắc cơ bản của nó
và đạt được mức độ an toàn tương đương hoặc cao hơn mức độ được đưa ra trong tiêu chuẩn
này.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các kết cấu nổi không người lái với một tuabin trục ngang đơn. Mặc
dù có thể áp dụng chung, nhưng có thể cần xem xét thêm, ví dụ, đối với các đơn vị nhiều tuabin
trên một kết cấu phụ nổi đơn, tuabin gió trục thẳng đứng, FOWT có neo chung, thanh quay, kết
cấu nổi không có hệ thống giữ vị trí hoặc hệ thống năng lượng gió/sóng kết hợp.
Tiêu chuẩn này được sử dụng cùng với các tiêu chuẩn IEC và ISO phù hợp được đề cập trong
Điều 2. Đặc biệt, tiêu chuẩn này hoàn toàn phù hợp với các yêu cầu của IEC 61400-1. Trong
trường hợp các yêu cầu có thể xung đột giữa tiêu chuẩn này và các tiêu chuẩn viện dẫn, các yêu
cầu nêu trong tiêu chuẩn này sẽ thay thế các yêu cầu của các tiêu chuẩn viện dẫn.
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 10687-3-1 (IEC 61400-3-1), Hệ thống phát điện gió - Phần 3-1: Yêu cầu thiết kế cho tua
bin gió cố định ngoài khơi
TCVN 10687-24 (IEC 61400-24), Tua bin gió - Phần 24: Bảo vệ chống sét
IEC 607211)1) (all parts), Classification of environmental conditions (Phân loại điều kiện môi
trường)
IEC 61400-1:2019 2)2), Wind energy generation systems - Part 1: Design requirements (Hệ thống
phát điện gió - Phần 1: Yêu cầu thiết kế)
IEC 61400-13, Wind turbines - Part 13: Measurements of mechanical loads (Tua bin gió - Phần
13: Đo tải cơ học)
IEC 61400-15-1, Wind energy generation systems - Part 15-1: Site suitability input conditions for
wind power plants (Hệ thống phát điện gió - Phần 15-1: Điều kiện đầu vào thích hợp cho vị trí
cho các nhà máy điện gió)
1)1) Hệ thống TCVN đã có bộ TCVN 7921 (IEC 60721).
2)2) Hệ thống TCVN đã có TCVN 10687-1: 2015 (IEC 61400-1:2014) Tuabin gió - Phần 1: Yêu
cầu thiết kế