TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 10687-50-2:2025
IEC 61400-50-2:2022
HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN GIÓ - PHẦN 50-2: ĐO GIÓ - ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ CẢM
BIẾN TỪ XA LẮP TRÊN MẶT ĐẤT
Wind energy generation systems - Part 50-2: Wind measurement –
Application of ground-mounted remote sensing technology
Mục lục
Lời nói đầu
1 Phạm vi áp dụng
2 Tài liệu viện dẫn
3 Thuật ngữ và định nghĩa
4 Ký hiệu, đơn vị và chữ viết tắt
5 Tổng quan
6 Phân cấp RSD
6.1 Yêu cầu chung
6.2 Thu thập dữ liệu
6.3 Chuẩn bị dữ liệu
6.4 Nguyên lý và yêu cầu của thử nghiệm độ nhạy
6.5 Đánh giá tầm quan trọng của các biến môi trường
6.6 Đánh giá sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các biến môi trường
6.7 Tính toán cấp chính xác
6.8 Tiêu chí chấp nhận
6.9 Phân cấp RSD
7 Kiểm tra xác nhận tính năng của RSD
8 Đánh giá độ không đảm bảo của các phép đo bằng RSD
8.1 Quy định chung
8.2 Độ không đảm bảo tham chiếu
8.3 Độ không đảm bảo do thử nghiệm hiệu chuẩn RSD
8.4 Độ không đảm bảo do phân cấp RSD
8.5 Độ không đảm bảo do luồng không khí không đồng nhất trong khối đo
8.6 Độ không đảm bảo do ảnh hưởng của việc lắp đặt
8.7 Kết hợp độ không đảm bảo trong phép đo tốc độ gió từ RSD (uVR,i)
9 Thử nghiệm bổ sung
9.1 Giám sát tính năng của RSD tại vị trí áp dụng
9.2 Nhận biết sự cố của RSD
9.3 Thử nghiệm tính đồng nhất của đánh giá các sai số hệ thống của RSD
9.4 Thử nghiệm tại hiện trường của RSD
10 Ứng Dụng cho SMC
11 Báo cáo thử nghiệm
11.1 Báo cáo chung về thử nghiệm phân cấp, thử nghiệm hiệu chuẩn và giám sát RSD trong
quá trình SMC
11.2 Báo cáo bổ sung về thử nghiệm phân cấp
11.3 Báo cáo bổ sung về thử nghiệm hiệu chuẩn
11.4 Báo cáo bổ sung về SMC
Phụ lục A (tham khảo) - Độ không đảm bảo do luồng không khí không đồng nhất trong thể tích đo
Thư mục tài liệu tham khảo
Lời nói đầu
TCVN 10687-50-2:2025 hoàn toàn tương đương với IEC 61400-50-2:2022;
TCVN 10687-50-2:2025 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
HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN GIÓ - PHẦN 50-2: ĐO GIÓ - ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ CẢM
BIẾN TỪ XA LẮP TRÊN MẶT ĐẤT
Wind energy generation systems - Part 50-2: Wind measurement –
Application of ground-mounted remote sensing technology
1 Phạm vi áp dụng
Bộ TCVN 10687-50 (IEC 61400-50) quy định các phương pháp và yêu cầu đối với việc áp dụng
các thiết bị để đo tốc độ gió (và các tham số liên quan, ví dụ như hướng gió và cường độ luồng
xoáy). Các phép đo này là yêu cầu đầu vào cho một số quy trình đánh giá và thử nghiệm trong
công nghệ năng lượng gió và tuabin gió (ví dụ như đánh giá tài nguyên và thử nghiệm tuabin)
được mô tả trong các tiêu chuẩn khác trong bộ IEC 61400. Tiêu chuẩn này áp dụng cụ thể cho
việc sử dụng các thiết bị đo gió cảm biến từ xa lắp trên mặt đất, tức là các thiết bị đo gió tại một
vị trí nào đó, thường là trên và cách xa vị trí mà thiết bị được lắp (ví dụ như sodar, lidar đo theo
chiều thẳng đứng). Tiêu chuẩn này đặc biệt loại trừ các loại RSD khác như lidar hướng về phía
trước hoặc lidar quét. Tiêu chuẩn này quy định như sau:
a) quy trình và yêu cầu để phân cấp các thiết bị đo gió từ xa lắp trên mặt đất (RSD) nhằm đánh
giá độ không đảm bảo liên quan đến độ nhạy của đáp ứng RSD đối với các điều kiện khí tượng
có thể thay đổi giữa địa điểm và thời gian hiệu chuẩn RSD và địa điểm và thời gian của trường
hợp sử dụng (đợt đo cụ thể - SMC);
b) quy trình và yêu cầu để hiệu chuẩn các thiết bị đo gió từ xa (RSD);
c) đánh giá độ không đảm bảo trong phép đo tốc độ gió;
d) Kiểm tra bổ sung tính năng của RSD và độ không đảm bảo trong phép đo trong đợt đo cụ thể
(SMC);
e) áp dụng độ không đảm bảo của tốc độ gió được suy ra từ việc hiệu chuẩn và phân cấp RSD
với các phép đo thực hiện trong SMC (ví dụ: nội suy độ không đảm bảo hoặc kết quả hiệu chuẩn
cho các độ cao khác nhau);
f) yêu cầu đối với việc báo cáo.
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 10687-50-1 (IEC 61400-50-1), 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
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
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 (3.10) có thể gây ra sai lệch luồng không khí.
3.3
Bộ dữ liệu (data set)
Tập hợp các dữ liệu được lấy mẫu trong một khoảng thời gian liên tục.
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.
3.7
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.
3.8
Thể tích đo (measurement volume)
<của RSD> Vùng trong đó các đặc tính của luồng gió có thể ảnh hưởng đến phép đo tốc độ gió
và được xác định bằng cách quét hình học, cấu hình thiết bị hoặc bố trí của nhiều chùm tia xuyên
qua khối lượng này để thu thập giá trị đo đó.
3.9
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.
3.10
Chướng ngại vật (obstacle)
Chướng ngại làm cản gió và gây sai lệch luồng không khí.
Chú thích 1: Tòa nhà và cây là các ví dụ về chướng ngại vật.
3.11
Góc ngẩng và góc lăn (pitch and roll angles)
<của RSD> Các góc cân bằng.
3.12
Đặc tính công suất (power performance)
Thước đo khả năng của một tuabin gió để tạo ra công suất điện và điện năng.
3.13
Thể tích dò (probe volume)
<của RSD> Khu vực từ đó một phép đo vật lý đơn lẻ, chẳng hạn như dịch chuyển doppler hoặc
vận tốc xuyên tâm, được thu thập. Thường cần nhiều phép đo như vậy để tính toán một phép đo
tốc độ gió.
Chú thích 1: Thể tích dò là đặc điểm của sự tương tác vật lý cơ bản giữa thiết bị cảm biến từ xa
và bầu khí quyển, thay vì phép đo tốc độ giỏ được suy ra từ những tương tác này, mà điều này
được xác định bởi luồng gió trong thể tích đo.
3.14
Vận tốc xuyên tâm (radial velocity)
Vận tốc theo đường nhìn (line of sight velocity)
<của RSD> phép chiếu của vector tốc độ gió lên đường nhìn của thiết bị cảm biến từ xa (RSD).
3.15
Độ không đảm bảo chuẩn (Standard uncertainty)
Độ không đảm bảo của kết quả đo được thể hiện như là độ lệch chuẩn.
3.16
Diện tích quét (swept area)
<Đối với tuabin trục ngang> Diện tích hình chiếu của rôto chuyển động trên mặt phẳng vuông
góc trục quay.
Chú thích 1: Đối với rôto nghiêng, cần giả định rằng rôto vuông góc với trục tốc độ thấp. Đối với
tuabin gió trục đứng, diện tích quét là diện tích hình chiếu của rôto chuyển động trên mặt phẳng
thẳng đứng.
3.17
Vị trí thử nghiệm (test site)
Vị trí của tuabin gió cần thử nghiệm và môi trường bao quanh tuabin.
3.18
Độ trượt gió (wind shear)
Sự thay đổi tốc độ gió theo độ cao qua rôto tuabin gió.
3.19
Hệ số trượt gió (wind shear exponent)
Số mũ α của lũy thừa xác định sự thay đổi của tốc độ gió theo độ cao.
Chú thích: 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: