TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
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
Wind energy generation systems -
Part 50-1: Wind measurement -
Application of meteomological mast, nacelle and spinner mounted instruments
Lời nói đầu
TCVN 10687-50-1:2025 hoàn toàn tương đương với IEC 61400-50-1:2022;
TCVN 10687-50-1:2025 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
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
Wind energy generation systems -
Part 50-1: Wind measurement - Application of meteorological mast, nacelle and spinner
mounted instruments
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định các phương pháp và các yêu cầu đối với việc ứng dụng thiết bị đo gió
(và các tham số có liên quan như hướng gió, cường độ luồng xoáy). Các phép đo như vậy được
yêu cầu làm đầu vào cho một số quy trình đánh giá và thử nghiệm về năng lượng gió và công
nghệ tuabin gió (ví dụ như việc đánh giá tài nguyên và thử nghiệm đặc tính công suất của tuabin)
được mô tả trong các tiêu chuẩn khác thuộc bộ tiêu chuẩn TCVN 10687 (IEC 61400). Tiêu chuẩn
này được áp dụng cụ thể cho việc sử dụng thiết bị đo gió được lắp trên cột khí tượng, vỏ tuabin
hoặc mũ hub, đo gió tại vị trí lắp đặt thiết bị đo. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các thiết bị
cảm ứng từ xa đo gió tại vị trí cách xa thiết bị được lắp đặt (ví dụ như lidar biên dạng thẳng đứng
hoặc lidar hướng về phía trước). Tiêu chuẩn này quy định như sau:
a) các tham số phân cấp cho các thiết bị đo gió dạng cốc và âm thanh có thể đánh giá độ không
đảm bảo trong phép đo tốc độ gió đối với một loại và một model thiết bị đo gió cụ thể khi ở một
loại các điều kiện môi trường nhất định;
b) quy trình và yêu cầu để phân cấp các thiết bị đo gió dạng cốc và âm thanh, ví dụ như một
phần của thử nghiệm điển hình đối với một model và một kiểu thiết bị đo gió cụ thể.
c) các quy trình và yêu cầu đối với việc hiệu chuẩn thiết bị đo gió trong đường hầm gió;
d) phương pháp bổ sung hoặc thay thế để kiểm tra tính nhất quán của hiệu chuẩn thiết bị đo gió
tại hiện trường bằng cách tiến hành việc so sánh tại hiện trường với một thiết bị đo gió khác.
e) các yêu cầu đối với việc lắp thiết bị đo gió và các thiết bị đo khác trên cột khí tượng;
f) đánh giá độ không đảm bảo của phép đo tốc độ gió;
g) các yêu cầu về báo cáo.
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn dưới đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu có ghi
năm công bố, chỉ áp dụng các bản được nêu. Đối với các tài liệu không ghi năm công bố, áp
dụng bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).
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)
ISO 2533:1975, Standard atmosphere (Khí quyển tiêu chuẩn)
ISO 3966, Measurement of fluid flow in closed conduits - Velocity area method using pitot static
tubes (Đo lưu lượng chất lỏng trong ống kín - Phương pháp diện tích vận tốc sử dụng ống Pitot
tĩnh)
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
Bộ dữ liệu (data set)
Tập hợp các dữ liệu được lấy mẫu trong một khoảng thời gian liên tục.
3.3
Hằng số khoảng cách (distance constant)
Chỉ số về thời gian đáp ứng của thiết bị đo gió, được xác định bằng chiều dài mà luồng không khí
sẽ đi qua thiết bị để nó đạt 63 % giá trị cuối cùng khi có một thay đổi đột ngột trong tốc độ gió.
3.4
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.
3.5
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.
3.6
Khoảng thời gian đo (measurement period)
Khoảng thời gian trong đó cơ sở dữ liệu quan trọng theo thống kê được thu thập cho thử nghiệm
đặc tính công suất.
Chú thích 1: Thử nghiệm đặc tính công suất là một ví dụ về trường hợp sử dụng.
3.7
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.
Chú thích 1: Thử nghiệm đặc tính công suất là một ví dụ về trường hợp sử dụng.
3.8
Chướng ngại vật (obstacle)
Chướng ngại làm cản gió và gây sai lệch luồng không khí.
Chú thích 1: Tòa nhà và cây cối là các ví dụ về chướng ngại vật.
3.9
Đặc tính công suất (power performance)
Thước đo khả năng của một tuabin gió để tạo ra công suất điện và năng lượng điện.
3.10
Độ không đảm bảo chuẩn (standard uncertainty)
Độ không đảm bảo của kết quả đo được thể hiện như là độ lệch chuẩn.
3.11
Thiết bị đo gió (wind measurement equipment)
Dụng cụ đo khí tượng lắp đặt trên cột hoặc thiết bị cảm biến từ xa..
3.12
Độ trượt gió (wind shear)
Sự thay đổi tốc độ gió theo độ cao qua rôto tuabin gió.
3.13
Hệ số trượt gió (wind shear exponent)
α
Số mũ của lũy thừa xác định sự thay đổi của tốc độ gió theo độ cao.
Chú thích 1: Tham số này được sử dụng làm thước đo độ lớn của trượt gió và có thể áp dụng
cho một số trường hợp khác. Công thức định luật lũy thừa là:
(1)
Trong đó:
Vh là tốc độ gió ở độ cao hub;
H là độ cao hub (m);
Vzi là tốc độ gió ở độ cao zi;
α là hệ số trượt gió.
4 Ký hiệu, đơn vị và chữ viết tắt
Ký hiệu hoặc chữ
viết tắt
Mô tả Đơn vị
Adiện tích quét của rôto tuabin gió m2
Báp suất khí quyển Pa
B10min áp suất không khí trung bình đo được trong 10 min Pa
Chhệ số đầu ống pitot
CQA hệ số mômen khí động tổng quát
CThệ số lực đẩy
chệ số độ nhạy của tham số (vi phân từng phần)
CB,i hệ số độ nhạy của áp suất không khí trong bin i W/Pa
Cd,i hệ số độ nhạy của hệ thống thu thập dữ liệu trong bin i
Cindex hệ số độ nhạy của tham số chỉ số
Ck,i hệ số độ nhạy của thành phần k trong bin I
CT,i hệ số độ nhạy của nhiệt độ không khí trong bin i W/K
CV,i hệ số độ nhạy của tốc độ gió trong bin i Ws/m
Cp,i hệ số độ nhạy hiệu chỉnh mật độ không khí trong bin i Wm3/kg
dđường kính cột khí tượng m
eđộ lệch tâm
F(V) hàm phân bố xác suất tích lũy Rayleigh dùng cho tốc độ gió
hàm đáp ứng góc nghiêng và góc quay dùng cho thiết bị đo gió âm
thanh
hàm hiệu chỉnh do nhiễm nhiễu giữa thiết bị đo gió bao gồm cả ống
lắp và luồng đường hầm gió
Hđộ cao hub của tuabin gió m
hchiều cao của chướng ngại vật m
lquán tính của rôto đo gió dạng cốc kg-m2
KB,t độ nhạy của máy đo áp suất không khí N/m2V
KB,s độ khuếch đại của máy đo áp suất không khí
KB,d chuyển đổi mẫu của máy đo áp suất không khí
KT,t độ nhạy của bộ chuyển đổi nhiệt độ K/A
KT,s độ khuếch đại của bộ chuyển đổi nhiệt độ A/V
KT,d độ chuyển đổi lấy mẫu của bộ chuyển đổi nhiệt độ
Kp,t độ nhạy của bộ chuyển đổi áp suất
Kp,s độ khuếch đại của bộ chuyển đổi áp suất
Kp,d độ chuyển đổi lấy mẫu của bộ chuyển đổi áp suất
ksố cấp
kbhệ số hiệu chỉnh chặn
kchệ số hiệu chỉnh đường hầm gió
kfhệ số hiệu chỉnh đường hầm gió cho các đường hầm khác (chỉ
được sử dụng trong việc đánh giá độ không đảm bảo)
ki
hệ số hiệu chỉnh do sự nhiễm nhiễu giữa thiết bị đo gió (có cả ống
lắp đặt) và vỏ ngoài phần thử nghiệm, cũng bao gồm cả các ảnh
hưởng lưu lượng do các ống lắp đặt mở rộng qua vỏ.
knsố cấp của n số mẫu thiết bị đo gió (n = 1, ..., 5 hoặc hơn)
kphệ số hiệu chỉnh do nhiễm nhiễu tạo ra bởi thiết bị đo gió (gồm cả
ống lắp đặt) trên vận tốc đo được bởi ống pitot
kphiệu chỉnh độ ẩm về mật độ
Lmkhoảng cách giữa các chân liền kề của cột khí tượng dạng giàn m
Lkhoảng cách giữa tuabin gió và thiết bị đo gió m
Msố lượng các thành phần không đảm bảo trong từng bin
MAsố lượng các thành phần không đảm bảo loại A
MBsố lượng các thành phần không đảm bảo loại B
mđộ dốc của đường hồi quy giữa Vcontrol và Vprimary_est