TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 10687-13:2025
IEC 61400-13:2015
WITH AMENDMENT 1:2021
HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN GIÓ - PHẦN 13: ĐO TẢI TRỌNG CƠ HỌC
Wind turbines -
Part 13: Measurement of mechanical loads
Lời nói đầu
TCVN 10687-13:2025 hoàn toàn tương đương với IEC 61400-13:2015 và sửa đổi 1:2021;
TCVN 10687-13:2025 do 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), Hệ thống phát điện gió gồm các phần sau:
- TCVN 10687-1:2025 (IEC 61400-1:2019), Phần 1: Yêu cầu thiết kế
- TCVN 10687-3-1:2025 (IEC 61400-3-1:2019), 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), Phần 3-2: Yêu cầu thiết kế đối với tuabin gió nổi
ngoài khơi
- TCVN 10687-4:2025 (IEC 61400-4:2025), Phần 4: Yêu cầu thiết kế hộp số tuabin gió
- TCVN 10687-5:2025 (IEC 61400-5:2020), Phần 5: Cánh tuabin gió
- TCVN 10687-6:2025 (IEC 61400-6:2020), Phần 6: Yêu cầu thiết kế tháp và móng
- TCVN 10687-11:2025 (IEC 61400-11:2012+AMD1:2018), Phần 11: Yêu cầu thiết kế tháp và
móng
- TCVN 10687-12:2025 (IEC 61400-12:2022), Phần 12: Đo đặc tính công suất của tuabin gió
phát điện - Tổng quan
- TCVN 10687-12-1:2023 (IEC 61400-12-1:2022), Phần 12-1: Đo hiệu suất năng lượng của
tuabin gió phát điện
- TCVN 10687-12-2:2023 (IEC 61400-12-2:2022), 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), 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), 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), 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), Phần 12-6: Hàm truyền vỏ tuabin dựa trên
phép đo của tuabin gió phát điện
- TCVN 10687-13:2025 (IEC 61400-13:2015+AMD1:2021), Phần 13: Đo tải cơ học
- TCVN 10687-14:2025 (IEC/TS 61400-14:2005), Phần 14: Công bố mức công suất âm biểu kiến
và giá trị tính âm sắc
- TCVN 10687-21:2018 (IEC 61400-21:2008), Phần 21: Đo và đánh giá đặc tính chất lượng điện
năng của tuabin gió nối lưới
- TCVN 10687-22:2018, Phần 22: Hướng dẫn thử nghiệm và chứng nhận sự phù hợp
- TCVN 10687-23:2025 (IEC 61400-23:2014), Phần 23: Thử nghiệm kết cấu đầy đủ của cánh
rôto
- TCVN 10687-24:2025 (IEC 61400-24:2024), Phần 24: Bảo vệ chống sét
- TCVN 10687-25-1:2025 (IEC 61400-25-1:2017), Phần 25-1: Truyền thông để giám sát và điều
khiển các nhà máy điện gió - Mô tả tổng thể các nguyên lý và mô hình
- TCVN 10687-25-2:2025 (IEC 61400-25-2:2015), Phần 25-2: Truyền thông để giám sát và điều
khiển nhà máy điện gió - Mô hình thông tin
- TCVN 10687-25-3:2025 (IEC 61400-25-3:2015), Phần 25-3: Truyền thông để giám sát và điều
khiển nhà máy điện gió - Mô hình dữ liệu
- TCVN 10687-25-4:2025 (IEC 61400-25-4:2016), Phần 25-4: Truyền thông để giám sát và điều
khiển nhà máy điện gió - Ánh xạ hồ sơ truyền thông
- TCVN 10687-25-5:2025 (IEC 61400-25-5:2017), Phần 25-5: Truyền thông để giám sát và điều
khiển nhà máy điện gió - Thử nghiệm sự phù hợp
- TCVN 10687-25-6:2025 (IEC 61400-25-6:2016), Phần 25-6: Truyền thông để giám sát và điều
khiển nhà máy điện gió - Các lớp nút logic và các lớp dữ liệu để giám sát tình trạng
- TCVN 10687-25-71:2025 (IECTS 61400-25-71:2019), Phần 25-71: Truyền thông để giám sát và
điều khiển nhà máy điện gió - Ngôn ngữ mô tả cấu hình
- TCVN 10687-26-1:2025 (IEC 61400-26-1:2019), Phần 26-1: Tính khả dụng của hệ thống phát
điện gió
- TCVN 10687-27-1:2025 (IEC 61400-27-1:2020), Phần 27-1: Mô hình mô phỏng điện - Mô hình
chung
- TCVN 10687-27-2:2025 (IEC 61400-27-2:2020), Phần 27-2: Mô hình mô phỏng điện - Xác nhận
mô hình
- TCVN 10687-50:2025 (IEC 61400-50:2022), Phần 50: Đo gió - Tổng quan
- TCVN 10687-50-1:2025 (IEC 61400-50-1:2022), 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), 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), Phần 50-3: Sử dụng lidar lắp trên vỏ tuabin để
đo gió
HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN GIÓ - PHẦN 13: ĐO TẢI TRỌNG CƠ HỌC
Wind turbines -
Part 13: Measurement of mechanical loads
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này mô tả việc đo tải trọng cấu trúc cơ bản trên tuabin gió cho mục đích xác nhận mô
hình mô phỏng tải trọng. Tiêu chuẩn quy định các yêu cầu và khuyến nghị để lựa chọn địa điểm,
lựa chọn tín hiệu, thu thập dữ liệu, hiệu chuẩn, kiểm tra xác nhận dữ liệu, trường hợp tải đo, ma
trận thu thập, xử lý sau đo, độ không đảm bảo và báo cáo. Các phụ lục tham khảo cũng được
cung cấp để hiểu thêm về các phương pháp thử nghiệm.
Các phương pháp được mô tả trong tiêu chuẩn này cũng có thể được sử dụng để đo tải trọng cơ
học cho các mục đích khác như đạt được đại diện thống kê đo được về tải trọng, đo trực tiếp tải
trọng thiết kế, thử nghiệm an toàn và chức năng hoặc đo tải trọng các bộ phận. Nếu các phương
pháp này được sử dụng cho một mục tiêu khác hoặc cho một thiết kế tuabin gió không theo quy
ước, các tín hiệu cần thiết, trường hợp tải đo, ma trận thu thập và phương pháp xử lý sau đó
phải được đánh giá và nếu cần điều chỉnh để phù hợp với mục tiêu.
Các phương pháp này dành cho các tuabin gió phát điện trên bờ (HAWT) tạo ra điện trên bờ với
diện tích quét rôto lớn hơn 200 m2. Tuy nhiên, các phương pháp được mô tả có thể áp dụng cho
các tuabin gió khác (ví dụ: tuabin gió nhỏ, tuabin gió có ống gió, tuabin gió trục đứng).
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau đây 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 (ISO/IEC Guide 98-3), Độ không đảm bảo đo - Phần 3: Hướng dẫn trình bày độ
không đảm bảo đo (GUM:1995)
TCVN 10687-1:2015 (IEC 61400-1:2005)[1][1]), Tuabin gió - Phần 1: Yêu cầu thiết kế
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
IEC 60050 (tất cả các phần), International Electrotechnical Vocabulary (Từ vựng kỹ thuật điện
quốc tế)
3 Thuật ngữ và định nghĩa
Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa được nêu tại IEC 60050-415, phần liên
quan đến hệ thống tuabin gió hoặc năng lượng gió nói chung và các thuật ngữ và định nghĩa
dưới đây:
3.1
Cánh (blade)
Bộ phận quay và hoạt động khí động học của rôto
3.2
Gốc cánh (blade root)
Phần của cánh được nối với hub của rôto.
3.3
Tình trạng phanh (brake status)
Trạng thái cho biết phanh có được kích hoạt hay không.
3.4
Hiệu chuẩn (calibration)
Xác định hàm truyền và các hệ số của nó từ tín hiệu đầu ra cảm biến đến giá trị vật lý.
3.5
Ma trận thu thập (capture matrix)
Việc tổ chức chuỗi thời gian đo được theo tốc độ gió trung bình và cường độ nhiễu động của
chúng.
3.6
[1][1] Hệ thống tiêu chuẩn quốc gia đã có TCVN 10687-1:2025 (IEC 61400-1:2009).
Đường dây cung (chord line)
Đường thẳng tưởng tượng nối mép trước và mép sau của mặt cắt cánh khí động.
3.7
Tốc độ gió đóng mạch (cut-in wind speed)
Tốc độ gió thấp nhất ở độ cao hub mà tại đó tuabin gió bắt đầu phát điện trong trường hợp gió ổn
định không có nhiễu động.
3.8
Tốc độ gió ngắt mạch (cut-out wind speed)
Tốc độ gió cao nhất ở độ cao hub mà tại đó tuabin gió được thiết kế để phát điện trong trường
hợp gió ổn định mà không bị nhiễu động.
3.9
Tải trọng thiết kế (design loads)
Tải trọng mà tuabin được thiết kế để chịu được.
Chú thích 1: Các tải trọng này được xác định bằng cách áp dụng các hệ số tải trọng từng phần
thích hợp vào các giá trị đặc trưng.
3.10
Hướng cạnh cánh (edgewise)
Hướng song song với dây cung cánh cục bộ.
Chú thích 1: Ngược lại, tiến-lùi là hướng song song với mặt phẳng của bề mặt quét và vuông góc
với trục dọc của cánh rôto không bị biến dạng.
3.11
Hướng bản cánh (flatwise)
Hướng vuông góc với dây cung cánh và trục dọc cánh.
Chú thích 1: Ngược lại, hướng vẫy cánh là hướng vuông góc với bề mặt được quét bởi trục cánh
không biến dạng.
3.12
Hub (Hub)
Cấu kiện để gắn các cánh hoặc cụm cánh vào trục chính.
3.13
Vỏ tuabin (nacelle)
Vỏ chứa hệ thống truyền động và các thiết bị khác trên đỉnh tháp tuabin gió trục ngang (HAWT).
3.14
Tần số riêng (natural frequency/eigenfrequency)
Tần số tại đó kết cấu sẽ dao động khi bị nhiễu loạn và được phép dao động tự do.
3.15
Phía ngoài (outboard)
Hướng về phía đầu cánh.
3.16
Tuabin gió dừng (parked wind turbine)
Tuabin gió đang ở trạng thái đứng yên hoặc trạng thái không tải, tùy thuộc vào thiết kế của tuabin
gió.
3.17
Công suất danh định (rated power)
Giá trị công suất được ấn định, thường bởi nhà sản xuất, cho một điều kiện hoạt động cụ thể của
một thành phần, thiết bị hoặc máy móc.
Chú thích 1: Đối với một tuabin gió, đó là công suất điện liên tục tối đa mà một tuabin gió được
thiết kế để đạt được dưới các điều kiện vận hành và môi trường bình thường.
Chú thích 2: Công suất danh định còn được gọi là công suất danh định.
3.18
Tốc độ gió danh định (rated wind speed)
Tốc độ gió tối thiểu tại độ cao hub mà công suất danh định của tuabin gió đạt được trong trường
hợp gió ổn định không có nhiễu động.
3.19
Tốc độ gió tham chiếu (reference wind speed)
Thông số cơ bản cho tốc độ gió được sử dụng để xác định các cấp tuabin gió.
Chú thích 1: Các thông số khí hậu liên quan đến thiết kế khác được lấy từ tốc độ gió tham chiếu
và các thông số cơ bản của loại tuabin gió khác.
Chú thích 2: Một tuabin được thiết kế cho một loại tuabin gió với tốc độ gió tham chiếu Vref được
thiết kế để chịu được các điều kiện khí hậu mà tốc độ gió trung bình 10 min cực trị với chu kỳ lặp
lại 50 năm tại độ cao hub tuabin thấp hơn hoặc bằng Vref.
3.20
Tâm rôto (rotor centre)
Điểm trên trục chính trong mặt phẳng vuông góc với trục chính có chứa gốc tọa độ cánh của
cánh tham chiếu.
3.21
Mặt phẳng rôto (rotor plane)
Mặt phẳng vuông góc với trục chính và bao gồm tâm rôto.
3.22
Trạng thái vận hành ổn định (steady-state operation)
Trạng thái vận hành của tuabin được duy trì ở trạng thái ổn định như trong quá trình sản xuất
điện, sản xuất điện + điều kiện sự cố và khi dừng và các điều kiện bên ngoài về cơ bản vẫn ổn
định.
3.23
Sự kiện quá độ (transient event)
Sự kiện trong đó trạng thái vận hành của tuabin gió thay đổi, ví dụ như trong khi dừng.
3.24
Cường độ nhiễu động (turbulence intensity)
Tỷ lệ độ lệch chuẩn của tốc độ gió trong một khoảng thời gian mười phút nhất định với tốc độ gió
trung bình trong cùng một khoảng thời gian mười phút
