TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 10687-27-2:2025
IEC 64100-27-2:2020
HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN GIÓ - PHẦN 27-2: MÔ HÌNH MÔ PHỎNG ĐIỆN - XÁC NHẬN MÔ HÌNH
Wind energy generation systems - Part 27-2: Electrical simulation modes - Model validation
Lời nói đầu
TCVN 10687-27-2:2025 hoàn toàn tương đương với IEC 61400-27-2:2020;
TCVN 10687-27-2:2025 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), 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 61400-11:2018), 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 61400-13:2021), 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 (IEC 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 27-2: MÔ HÌNH MÔ PHỎNG ĐIỆN – XÁC NHẬN MÔ HÌNH
Wind energy generation systems - Part 27-2: Electrical simulation models - Model validation
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định các quy trình xác nhận cho các mô hình mô phỏng điện của máy phát điện
gió và nhà máy điện gió, nhằm sử dụng trong các phân tích hệ thống điện và ổn định lưới điện. Các
quy trình xác nhận dựa trên các thử nghiệm quy định trong IEC 61400-21 (tất cả các phần). Các quy
trình xác nhận áp dụng cho các mô hình chung được quy định trong TCVN 10687-27-1 (IEC 61400-
27-1) và các mô hình nhà máy điện gió cùng máy phát điện gió với tần số cơ sở khác.
Các quy trình xác nhận cho các mô hình máy phát điện gió tập trung vào khả năng duy trì vận hành ở
chế độ sự cố và tính năng điều khiển. Khả năng duy trì vận hành ở chế độ sự cố bao gồm sự đáp ứng
với sự cố điện áp thấp cân bằng và không cân bằng cũng như quá điện áp. Tính năng điều khiển bao
gồm điều khiển công suất tác dụng, điều khiển tần số, điều khiển quán tính ảo và điều khiển công suất
phản kháng. Các quy trình xác nhận cho các mô hình máy phát điện gió dựa trên các kiểm tra quy
định trong IEC 61400-21-1.
Các quy trình xác nhận cho các mô hình máy phát điện gió liên quan đến điểm đấu nối của tua bin
gió.
Các quy trình xác nhận cho các mô hình nhà máy điện gió chưa được quy định chi tiết vì IEC 61400-
21-2, quy định các kiểm tra đối với nhà máy điện gió, vẫn đang ở giai đoạn phát triển sơ khai. Các quy
trình xác nhận cho các mô hình nhà máy điện gió liên quan đến điểm đấu nối của nhà máy điện gió.
Các quy trình xác nhận được quy định trong TCVN 10687-27-2 (IEC 61400-27-2) dựa trên việc so
sánh giữa phép đo thực tế và mô phỏng, và không phụ thuộc vào việc lựa chọn công cụ mô phỏng
phần mềm.
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 (nếu có).
TCVN 10687-27-1 (IEC 61400-27-1), Hệ thống phát điện gió - Phần 27-1: Mô hình mô phỏng điện -
Mô hình chung
IEC 60050-415:1999, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 415: Wind turbine
generator systems (Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế (IEV) - Phần 415: Hệ thống phát điện gió)
IEC 61400-21-1:2019, Wind energy generation systems - Part 21-1: Measurement and assessment of
electrical characteristics - Wind turbines (Hệ thống phát điện năng lượng gió - Phần 21-1: Đo và đánh
giá chất lượng điện năng - Tua bin gió)
3 Thuật ngữ, định nghĩa, chữ viết tắt và chỉ số dưới
3.1 Thuật ngữ và định nghĩa
Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong IEC 60050-415 và các thuật ngữ và
định nghĩa dưới đây.
3.1.1
Phạm vi ứng dụng (application range)
Thông số điều kiện biên cho tình huống mà mô hình mô phỏng điện có thể áp dụng
3.1.2
Công suất tác dụng khả dụng (available active power)
Công suất tác dụng tối ưu được dự đoán của tuabin gió hoặc nhà máy điện gió, dựa trên đường cong
công suất và tốc độ gió đo được hoặc là kết quả đầu ra từ bộ điều khiển tuabin hoặc bộ điều khiển
nhà máy điện gió, với nhiều thông số hơn được đưa vào tính toán.
3.1.3
Đơn vị cơ sở (base unit)
Đơn vị của giá trị tham số, là giá trị cơ sở theo đơn vị tương đối nếu giá trị tham số được cho bằng
đơn vị tương đối hoặc là theo đơn vị vật lý nếu giá trị tham số được cho bằng đơn vị vật lý.
3.1.4
Mô hình chung (generic model)
Mô hình có thể điều chỉnh để mô phỏng các máy phát điện gió hoặc nhà máy điện gió khác nhau bằng
cách thay đổi các tham số mô hình
3.1.5
Bước thời gian tích phân (integration time step)
Khoảng thời gian mô phỏng giữa hai giải pháp số liên tiếp của các phương trình vi phân của mô hình
3.1.6
Thành phần (thứ tự) nghịch (của hệ thống ba pha) (negative (sequence) component (of a three-
phase system)
Một trong ba thành phần thứ tự đối xứng tồn tại chỉ trong hệ thống ba pha không đối xứng của các đại
lượng hình sin và được xác định bởi biểu thức toán học số phức sau đây:
Trong đó a là toán tử với góc 120° ( a=1<120°, a2=1<240°), và XL1,X L2 và X L3 là các biểu thức phức
của các đại lượng pha liên quan, và X đại diện cho các pha dòng điện hoặc điện áp của hệ thống.
[SOURCE: IEC 60050-448:1995, 448-11-28]
3.1.7
Công suất tác dụng danh nghĩa (nominal active power)
Giá trị danh nghĩa của công suất tác dụng, được công bố bởi nhà sản xuất và được sử dụng như một
đơn vị cơ sở cho tất cả các công suất (công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu
kiến)
[NGUỒN: IEC 61400-21-1:2019, 3.15, đã chỉnh sửa - Xóa "turbine gió" ]
3.1.8
Điện áp danh nghĩa (nominal voltage)
Giá trị danh nghĩa của điện áp dây đấu, được công bố bởi nhà sản xuất và được sử dụng như một
đơn vị cơ sở
3.1.9
Vượt quá tải (overshoot)
Sự chênh lệch giữa giá trị phản hồi tối đa của phản ứng và giá trị ổn định cuối cùng.
Chú thích 1: Vượt quá được xác định bởi phản hồi đối với sự thay đổi theo bậc của biến tham chiếu
trong bộ điều khiển, xem Hình 5.
[NGUỒN: IEC 61400-21-1:2019, 3.47, đã chỉnh sửa - CHÚ THÍCH đã được thay đổi]
3.1.10
Giá trị biên độ phức hiệu dụng RMS (complex RMS value)
Giá trị biên độ phức hiệu dụng RMS biểu diễn một đại lượng hình sin bằng một số phức có đối số
bằng pha ban đầu và độ lớn bằng giá trị RMS.
Chú thích 1: Đối với đại lượng pha là trong đó là giá trị
RMS và là pha ban đầu. Một giá trị biên độ phức hiệu dụng cũng có thể được biểu diễn bằng đồ
họa.
Chú thích 2: Giá trị biên độ phức hiệu dụng dòng điện I và giá trị biên độ phức hiệu dụng điện áp U
thường được sử dụng.
Chú thích 3: Biểu diễn tương tự với độ lớn bằng biên độ cũng đôi khi được gọi là "phasor".
[Nguồn: IEC 60050-103:2017, 103-07-14]
3.1.11
Điểm đấu nối (point of connection)
Điểm tham chiếu trên hệ thống điện nơi các thiết bị điện của người dùng được kết nối
[NGUỒN: IEC 60050-617:2009, 617-04-01]
3.1.12
Thành phần thứ tự thuận (của hệ thống ba pha) (positive (sequence) component (of a three-phase
system))
Một trong ba thành phần thứ tự đối xứng tồn tại trong hệ thống ba pha đối xứng và không đối xứng
của các lượng hình sin và được xác định bằng biểu thức toán số phức sau đây:
Trong đó a là toán tử với góc 120 độ, và XL1,X L2 và X L3 là các biểu thức phức của các đại lượng pha
liên quan, và X đại diện cho biên độ điện áp hoặc dòng điện của hệ thống
[NGUỒN: IEC 60050-448:1995, 448-11-27]
3.1.13
Tính ổn định hệ thống điện (power system stability)
Khả năng của hệ thống điện để khôi phục lại trạng thái cân bằng ổn định, được đặc trưng bởi hoạt
động đồng bộ của các máy phát sau một sự cố do biến đổi công suất hoặc trở kháng IEC 61400-27-
2:2020
CHÚ THÍCH 1: Nhóm công việc chung IEEE/CIGRE về Thuật ngữ và Định nghĩa ổn định hệ thống
điện: Ổn định hệ thống điện là khả năng của hệ thống điện, với một điều kiện hoạt động ban đầu cho
trước, khôi phục lại trạng thái cân bằng hoạt động sau sự cố vật lý, với hầu hết các biến số hệ thống
giới hạn sao cho hệ thống vẫn nguyên vẹn.
[NGUỒN: IEC 60050-603:1986, 603-03-01, đã được sửa đổi - thêm CHÚ THÍCH 1]
3.1.14
Trạng thái gần xác lập của hệ thống (quasi steady state of a system)
Trạng thái ổn định trong thời gian ngắn, ví dụ như trong trường hợp sụt áp hoặc quá áp kéo dài đủ lâu
để các thông số trạng thái của hệ thống có thể coi là không thay đổi đáng kể.
3.1.15
Thời gian phản ứng (reaction time)
Thời gian trôi qua từ khi ra lệnh kiểm tra cho đến khi thay đổi biên độ đạt đến 10% giá trị đầu ra đo
được của biến số chiều cao bước nhảy.
CHÚ THÍCH 1: Thời gian phản ứng được xác định bằng phản ứng với bước nhảy của biến số tham
chiếu của bộ điều khiển, xem Hình 5.
[NGUỒN: IEC 61400-21-1:2019, 3.48, đã được sửa đổi - CHÚ THÍCH cho mục nhập đã được thay
đổi]
3.1.16
Biến tham chiếu (reference variable)
Biến số tại ngõ vào cho một thành phần so sánh trong một hệ thống điều khiển, thiết lập giá trị mong
muốn của biến số được điều khiển và được trừ đi từ biến số lệnh.
[NGUỒN: IEC 60050-351:2013, 351-48-02, đã được sửa đổi - CHÚ THÍCH và hình đã bị xóa]
3.1.17
Thời gian đáp ứng (response time)
Thời gian từ khi bắt đầu bước nhảy hoặc bắt đầu của sự kiện đến khi giá trị quan sát lần đầu tiên nằm
trong dải dung sai được xác định trước của giá trị mục tiêu.
Chú thích 1: Thời gian đáp ứng được xác định bằng phản ứng với bước nhảy của biến số tham chiếu
của bộ điều khiển, xem Hình 5.
[NGUỒN: IEC 61400-21-1:2019, 3.44, đã chỉnh sửa - CHÚ THÍCH đã thay đổi]
3.1.18
Thời gian tăng (rise time)
Thời gian từ khi giá trị quan sát đạt 10% của bước nhảy đến khi giá trị đạt 90% của bước nhảy.
CHÚ THÍCH 1: Thời gian lên được xác định bằng phản ứng với bước nhảy của biến số tham chiếu
của bộ điều khiển, xem Hình 5.
[NGUỒN: IEC 61400-21-1:2019, 3.46, đã chỉnh sửa - CHÚ THÍCH đã thay đổi]
3.1.19
Thời gian để xác lập (settling time)
Thời gian từ khi bắt đầu bước nhảy đến khi giá trị quan sát liên tục nằm trong dải dung sai đã xác định
của giá trị mục tiêu.
CHÚ THÍCH 1: Thời gian để xác lập được xác định bằng phản ứng với mỗi bước nhảy của biến số
tham chiếu của bộ điều khiển, xem Hình 5.
[NGUỒN: IEC 61400-21-1:2019, 3.45, đã chỉnh sửa - CHÚ THÍCH đã thay đổi]
3.1.20
Công suất ngắn mạch (short-circuit power)
Tích của dòng điện trong một mạch ngắn mạch tại một điểm của hệ thống và một điện áp danh nghĩa,
thường là điện áp vận hành.
CHÚ THÍCH 1: Dòng điện quá độ và siêu quá độ không được xem xét.
[NGUỒN: IEC 60050-601:1985, 601-01-14, đã chỉnh sửa - CHÚ THÍCH 1 đã thêm vào]
3.1.21
Biến trạng thái của hệ thống (system state variables)
Các đại lượng liên quan đến trạng thái điện của hệ thống.
VÍ DỤ: Điện áp, dòng điện, công suất, điện tích, từ thông.
[NGUỒN: IEC 60050-603:1986, 603-02-02]
3.1.22
Giá trị mục tiêu (target value)
Giá trị cuối cùng của biến tham chiếu sau khi bước nhảy.
CHÚ THÍCH 1: Thời gian phản ứng được minh họa trong Hình 5.
3.1.23
Tương đương Thevenin (Thevenin equivalent)
Biểu diễn tương đương của một mạch bằng một điện áp Thevenin nối tiếp với một trở kháng
Thevenin
3.1.24
Giai đoạn quá độ (transient time period)
Khoảng thời gian mà các hiện tượng điện từ đo được không được bao gồm trong các mô hình tần số
cơ sở.
3.1.25
Sụt áp (voltage dip)
Sự giảm đột ngột và tạm thời của độ lớn điện áp trong lưới điện cung cấp điện, kèm theo sự thay đổi
pha liên quan.
