Tiêu chuẩn TCVN 10687-12-6:2025 Hệ thống phát điện gió - Hàm truyền vỏ tuabin dựa trên phép đo của tuabin gió phát điện

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

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

Wind energy generation systems -

Part 12-6: Measurement based nacelle transfer function of electricity producing wind turbines

Lời nói đầu

TCVN 10687-12-6:2025 hoàn toàn tương đương với IEC 61400-12-6:2022;

TCVN 10687-12-6:2025 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 tiêu chuẩn 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

Mục đích của tiêu chuẩn này là đưa ra một phương pháp đồng nhất về đo, phân tích và báo cáo để xác định hàm truyền vỏ tuabin của các tuabin gió phát điện sử dụng phương pháp đo gió trên vỏ tuabin. Tiêu chuẩn này chỉ áp dụng cho các tuabin gió trục ngang có kích thước đủ lớn để việc lắp thiết bị đo gió trên vỏ tuabin không ảnh hưởng đáng kể đến luồng không khí qua rôto của tuabin và quanh vỏ tuabin, do đó không ảnh hưởng đến tính năng của tuabin gió. Phương pháp được trình bày trong tiêu chuẩn này sẽ được sử dụng khi áp dụng phương pháp luận được mô tả ở TCVN 10687-12-2 (IEC 61400-12-2) để xác định đặc tính công suất của các tuabin gió riêng biệt. Điều này sẽ đảm bảo rằng kết quả là nhất quán, chính xác và tái lập trong phạm vi các công nghệ của thiết bị đo và kỹ thuật đo.

Quy trình này mô tả cách đặc trưng hóa hàm truyền vỏ tuabin của một tuabin gió bằng các tốc độ gió được đo trên cột khí tượng cũng như tốc độ gió được đo trên hub hoặc vỏ tuabin của một tuabin gió. Thiết bị đo gió được đặt trên tuabin đo tốc độ gió bị ảnh hưởng lớn bởi rôto của tuabin thử nghiệm. Quy trình này bao gồm các phương pháp để xác định và áp dụng các hiệu chỉnh thích hợp do các ảnh hưởng này. Việc hiệu chỉnh này được gọi là hàm truyền vỏ tuabin, nó liên kết tốc độ gió đo được trên tuabin với tốc độ gió tự do được đo trên cột khí tượng. Quy trình này cũng cung cấp hướng dẫn về việc xác định độ không đảm bảo của phép đo bao gồm việc đánh giá các nguồn không đảm bảo và khuyến nghị cách kết hợp chúng vào độ không đảm bảo.

Ngay cả khi các thiết bị đo gió được hiệu chuẩn cẩn thận trong một đường hầm gió chất lượng, sự biến động về độ lớn và hướng của vector gió có thể khiến các thiết bị đo gió hoạt động khác nhau trong thực tế. Hơn nữa, điều kiện của luồng không khí gần vỏ tuabin gió rất phức tạp và biến đổi. Vì vậy, cần đặc biệt chú ý khi lựa chọn và lắp đặt thiết bị đo gió. Những vấn đề này đã được giải quyết trong tiêu chuẩn này.

Tiêu chuẩn này hữu ích đối với các bên quan tâm đến việc thử nghiệm đặc tính công suất của các tuabin gió theo TCVN 10687-12-2 (IEC 61400-12-2), các đơn vị lắp đặt, lập kế hoạch và thực hiện các thử nghiệm như vậy. Khi cần thiết và thích hợp, các kỹ thuật đo lường và phân tích chính xác về mặt kỹ thuật được khuyến nghị trong tiêu chuẩn này nên được áp dụng bởi tất cả các bên để đảm bảo rằng sự phát triển và vận hành liên tục của các tuabin gió được nhất quán và chính xác liên quan đến các vấn đề môi trường. Tiêu chuẩn này đưa ra các quy trình đo và báo cáo được kỳ vọng sẽ cung cấp kết quả chính xác, tái lập.

 

HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN GIÓ -

PHẦN 12-6: HÀM TRUYỀN VỎ TUABIN DỰA TRÊN PHÉP ĐO CỦA TUABIN GIÓ PHÁT ĐIỆN

Wind energy generation systems -
Part 12-6: Measurement based nacelle transfer function of electricity producing wind turbines

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định một quy trình đo hàm truyền vỏ tuabin của một tuabin gió trục ngang sản xuất điện mà tuabin này không được coi là một tuabin gió cỡ nhỏ theo IEC 61400-2. Quy trình này dự kiến được sử dụng khi cần một hàm truyền vỏ tuabin hợp lệ để đo đặc tính công suất theo TCVN 10687-12- 2 (IEC 61400-12-2).

Tốc độ gió đo được trên vỏ tuabin hoặc hub của tuabin gió bị ảnh hưởng bởi rôto của tuabin (tức là tốc độ gió nhanh hoặc chậm). Theo TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1), thiết bị đo gió được đặt trên một cột khí tượng, cách tuabin thử nghiệm từ hai đến bốn lần đường kính rôto hướng gió đến. Vị trí này cho phép đo trực tiếp "gió tự do" với ảnh hưởng tối thiểu từ rôto của tuabin thử nghiệm. Theo quy trình trong tiêu chuẩn này, thiết bị đo gió được đặt trên hoặc gần vỏ tuabin của tuabin thử nghiệm. Tại vị trí này, thiết bị đo gió sẽ đo tốc độ gió bị ảnh hưởng mạnh bởi rôto và vỏ tuabin của tuabin thử nghiệm. Quy trình trong tiêu chuẩn này bao gồm các phương pháp để xác định và áp dụng các hiệu chỉnh thích hợp với ảnh hưởng này. Tuy nhiên, lưu ý rằng việc hiệu chỉnh sẽ làm tăng độ không đảm bảo đo so với thử nghiệm theo TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1).

Tiêu chuẩn này quy định cách để đặc trưng hóa hàm truyền vỏ tuabin của tuabin gió. Hàm truyền vỏ tuabin được xác định bằng cách thu thập các số đo đồng thời về tốc độ gió đo được trên vỏ tuabin và tốc độ gió luồng tự do (đo trên cột khí tượng) trong một khoảng thời gian đủ dài để thiết lập một cơ sở dữ liệu thống kê có ý nghĩa trên một phạm vi tốc độ gió và ở các điều kiện gió và khí quyển thay đổi. Quy trình này cũng đưa ra hướng dẫn về việc xác định độ không đảm bảo đo, bao gồm đánh giá các nguồn không đảm bảo và khuyến nghị cách kết hợp chúng với nhau.

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 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)

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

TCVN 10687-12-2 (IEC 61400-12-2), Hệ thống phát điện tuabin 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 (IEC 61400-12-3), Hệ thống phát điện tuabin gió - Phần 12-3: Đặc tính công suất - Hiệu chuẩn theo vị trí dựa trên phép đo

TCVN 10687-12-5 (IEC 61400-12-5), Hệ thống phát điện gió - Phần 12-5: Đặc tính công suất - Đánh giá chướng ngại vật và địa hình

TCVN 10687-50-1 (IEC 61400-50-1), Hệ thống phát điện tuabin gió - Phần 50-1: Đo gió - Áp dụng các dụng cụ đo lắp trên cột khí tượng, vỏ tuabin và mũ hub

IEC 60688:2021, Electrical measuring transducers for converting AC and DC electrical quantities to analogue or digital signals (Bộ chuyển đổi đo điện dùng để chuyển đổi đại lượng điện xoay chiều và một chiều sang các tín hiệu analog hoặc digital)

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 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

Tài liệu (documentation)

Bất kỳ thông tin nào liên quan đến thử nghiệm được lưu giữ trong tệp hoặc dữ liệu hoặc cả hai mà không nhất thiết phải trình bày trong báo cáo cuối cùng.

3.5

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.

3.6

Tốc độ gió luồng tự do (free stream wind speed)

Tốc độ gió nằm ngang được đo ở phía trước rôto của máy phát điện tuabin gió không bị ảnh hưởng bởi khí động học rôto.

3.7

Cường độ luồng xoáy (turbulence intensity)

Tỷ số giữa độ lệch chuẩn của tốc độ gió và tốc độ gió trung bình, được xác định từ cùng một bộ các mẫu số liệu đo tốc độ gió, và thực hiện trong một khoảng thời gian quy định.

3.8

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.

3.9

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.

3.10

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 hoặc trong quá trình xác định hàm truyền vỏ tuabin.

3.11

Độ không đảm bảo đo (measurement uncertainty)

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.

3.12

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: Phương pháp bin thường được sử dụng cho các bin tốc độ gió nhưng cũng có thể áp dụng cho các tham số khác.

Chú thích 2: 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.

3.13

Vỏ tuabin (nacelle)

Vỏ chứa hệ thống truyền động và các phần tử khác trên đỉnh máy phát tuabin gió trục ngang.

3.14

Đường cong công suất của vỏ tuabin (nacelle power curve)

NPC

Đặc tính công suất đo được của một tuabin gió được thể hiện bằng công suất điện ra tác dụng ròng từ tuabin gió là hàm của tốc độ gió luồng tự do.

Chú thích 1: Đối với NPC, không đo trực tiếp tốc độ gió luồng tự do mà tốt hơn hết là đo tốc độ gió của vỏ tuabin và hàm truyền vỏ tuabin được áp dụng để đạt đến tốc độ gió luồng tự do.

3.15

Tốc độ gió trên vỏ tuabin (nacelle wind speed)

Tốc độ gió nằm ngang được đo trên đỉnh hoặc phía trước của vỏ tuabin gió.

3.16

Chướng ngại vật (obstacle)

Chướng ngại làm cản gió và gây sai lệch luồng không khí, ví dụ như tòa nhà hoặc cây cối.

3.17

Góc ngẩng (pitch angle)

Góc giữa đường dây cung tại một vị trí hướng tâm của cánh đã xác định (thường là 100 % bán kính của cánh) và mặt phẳng quay của rôto.

3.18

Báo cáo (report)

Bất kỳ thông tin nào liên quan đến thử nghiệm được nêu trong tài liệu cuối cùng.

3.19

Độ dài gồ ghề (roughness length)

Chiều cao ngoại suy mà tại đó tốc độ gió trung bình trở về không nếu biên dạng gió theo phương thẳng đứng được giả định là biến đổi theo hàm loga của chiều cao.

3.20

Chỉ số độ gồ ghề (ruggedness Index)

RIX _xx

Thước đo địa hình, chỉ số độ gồ ghề được tính là phần trăm của các chênh lệch độ cao trong một khu vực hướng nhất định vượt quá chênh lệch độ cao của xx × (D + H).

3.21

Hiệu chuẩn theo vị trí (site calibration)

Quy trình định lượng và có khả năng làm giảm ảnh hưởng của địa hình và các chướng ngại vật bằng cách đo sự tương quan theo hướng gió giữa tốc độ gió đo được tại cột khí tượng tham chiếu và tốc độ gió đo được tại vị trí của tuabin gió.

3.22

Độ không đảm bảo chuẩn (Standard uncertainty)

Độ không đảm bảo của kết quả đo được thể hiện là độ lệch chuẩn.

3.23

Diện tích quét (swept area)

Đối với tuabin gió trục ngang, diện tích hình chiếu của rôto chuyển động trên mặt phẳng vuông góc với trục quay.

Chú thích 1: Đối với rôto nghiêng, cần giả định rằng rôto vuông góc với trục tốc độ thấp.

3.24

Vị trí thử nghiệm (test site)

Vị trí của tuabin gió cần thử nghiệm và môi trường bao quanh tuabin.

3.25

Tuabin sẵn sàng vận hành (turbine online)

Trạng thái của tuabin gió, trong quá trình làm việc bình thường mà không phải là đóng mạch hoặc ngắt mạch, nhưng bao gồm bất kỳ hoạt động nào ở tốc độ động cơ trong phạm vi làm việc bình thường khi tuabin bị ngắt kết nối với điện lưới trong thời gian ngắn, ví dụ như chuyển đổi giữa các máy phát, giai đoạn phát điện, đấu nối tam giác/sao hoặc tương tự.

3.26

Độ trượt gió (wind shear)

Sự thay đổi tốc độ gió ngang qua mặt phẳng vuông góc với hướng gió.

4 Ký hiệu, đơn vị và chữ viết tắt

5 Tổng quan về phương pháp đo

Phương pháp đo này dựa trên phép đo đặc tính công suất cơ bản theo TCVN 10687-12-1 (IEC 61400- 12-1) với một số tín hiệu bổ sung từ vỏ tuabin, bao gồm tốc độ gió và hướng gió.

Một bộ tín hiệu như vậy cho phép thiết lập mối tương quan giữa tín hiệu tốc độ gió luồng tự do và tín hiệu tốc độ gió trên vỏ tuabin.

Tốc độ gió luồng tự do được suy ra từ phép đo tốc độ gió thực hiện trên cột khí tượng, ở địa hình phức tạp, tốc độ gió từ cột khí tượng phải được hiệu chỉnh để khắc phục sai lệch luồng không khí do địa hình theo quy trình hiệu chuẩn theo vị trí của TCVN 10687-12-3 (IEC 61400-12-3).

Vì phương pháp này liên quan chặt chẽ đến TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1) và TCVN 10687-12-2 (IEC 61400-12-2) nên hai tiêu chuẩn nêu trên được viện dẫn thường xuyên trong tiêu chuẩn này.

Quy trình đo hàm truyền tốc độ gió trên vỏ tuabin được thiết kế để đánh giá tác động của rôto tuabin gió lên tốc độ gió trên vỏ tuabin và định lượng mối quan hệ giữa tốc độ gió luồng tự do và tốc độ gió trên vỏ tuabin. Hàm truyền tốc độ gió trên vỏ tuabin phải được thiết lập thông qua phép đo gần như giống hệt với phép đo ở TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1). Tất cả các yêu cầu của TCVN 10687-12-1 (IEC 61400- 12-1) phải được tuân thủ, trừ khi tiêu chuẩn này có sai khác rõ ràng với TCVN 10687-12-1 (IEC 61400- 12-1).

Kết quả chính của phép đo hàm truyền tốc độ gió trên vỏ tuabin là một bảng hoặc một hàm phù hợp của các yếu tố hiệu chỉnh luồng không khí cho tất cả các tốc độ gió đo được. Một kết quả khác là ước tính độ không đảm bảo của các yếu tố hiệu chỉnh này. Thử nghiệm này cũng có thể đưa ra thông tin hợp lý để thay đổi khu vực đo cho phép. Lưu đồ thông tin tổng quan về phương pháp NTF được cho trong Phụ lục G.

6 Chuẩn bị đo hàm truyền vỏ tuabin

6.1 Yêu cầu chung

Các điều kiện thử nghiệm cụ thể liên quan đến việc đo hàm truyền vỏ tuabin của tuabin gió phải được ghi chép và báo cáo rõ ràng, như được nêu chi tiết trong Điều 10.

6.2 Tuabin gió

Như được nêu chi tiết trong Điều 10, tuabin gió phải được đánh giá, mô tả và báo cáo để nhận dạng duy nhất cấu hình máy cụ thể cần thử nghiệm. Lưu ý rằng tính hợp lệ của hàm truyền vỏ tuabin phụ thuộc một phần vào mô tả này.

Cấu hình tuabin có ảnh hưởng đáng kể đến đường cong công suất trên vỏ tuabin đo được của tuabin gió. Đặc biệt là các ảnh hưởng của sai lệch luồng không khí trên vỏ tuabin và rôto sẽ khiến tốc độ gió đo trên vỏ tuabin tuy tương quan nhưng sẽ khác với tốc độ gió luồng tự do.

Tất cả các kiểm tra theo Phụ lục A của TCVN 10687-12-2:2023 (IEC 61400-12-2:2022) phải được thực hiện như một phần của việc đánh giá tuabin gió.

Cấu hình tuabin gió phải được báo cáo như đã nêu chi tiết trong Điều 10.

6.3 Vị trí thử nghiệm

6.3.1 Yêu cầu chung

Các điều kiện tại vị trí thử nghiệm có thể làm tăng đáng kể độ không đảm bảo và tính hợp lệ của hàm truyền vỏ tuabin đo được. Mặc dù khoảng cách gần giữa thiết bị đo gió trên vỏ tuabin với vị trí đo mong muốn (tâm rôto) làm giảm sự sai lệch tồn tại giữa thiết bị đo gió được lắp đặt trên cột khí tượng và rôto tuabin gió, địa hình và các chướng ngại vật có thể vẫn ảnh hưởng đến các kết quả thử nghiệm.

Vị trí thử nghiệm phải được đánh giá đối với các nguồn gây sai lệch luồng không khí để:

a) xác định khu vực đo thích hợp có tính đến vị trí của các chướng ngại vật và phân loại địa hình;

b) xác định các điều kiện vị trí sẽ giúp xác định tính hợp lệ của hàm truyền vỏ tuabin để sử dụng trong việc thiết lập đường cong công suất vỏ tuabin;

c) đánh giá độ không đảm bảo theo đường cong công suất do sai lệch luồng không khí.

Các yếu tố sau phải được xem xét, cụ thể là:

1) các biến đổi địa hình và độ dài gồ ghề tham chiếu [như xác định trong TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1)];

2) các tuabin gió khác;

3) luồng xoáy là hàm của tốc độ gió và hướng gió;

4) chướng ngại vật (tòa nhà, cây, v.v...).

Hai yếu tố đặc biệt quan trọng:

• Thứ nhất là các tuabin khác hoặc các chướng ngại vật đáng kể ngược chiều gió của tuabin thử nghiệm, tạo ra luồng rẽ khí ảnh hưởng đến cả phép đo sản lượng điện của tuabin và phép đo của thiết bị đo gió trên vỏ tuabin. Hiện nay không có kỹ thuật nào để giảm thiểu ảnh hưởng này trong đợt đo. Do đó, phải tránh các luồng rẽ khí.

• Thứ hai là các biến đổi địa hình có thể thay đổi góc thẳng đứng của vectơ gió tại tuabin. Tùy thuộc vào vị trí của thiết bị đo gió trên vỏ tuabin, hàm truyền vỏ tuabin có thể bị thay đổi đáng kể do các thay đổi về góc thẳng đứng của gió. Do đó, cần đánh giá mối liên quan giữa tốc độ gió cục bộ trên thiết bị đo gió trên vỏ tuabin với góc gió thẳng đứng. Dựa trên mối quan hệ này và cấu trúc vị trí thử nghiệm, một số hướng gió cụ thể có thể được loại trừ.

Khu vực đo phải được xác định bằng cách sử dụng quy trình được mô tả trong TCVN 10687-12-2:2023 (IEC 61400-12-2:2022) và TCVN 10687-12-5:2025 (IEC 61400-12-5:2022). Cần phải cẩn thận sao cho độ dốc trung bình của khu vực hướng 10° tạo nên toàn bộ khu vực đo là cùng dấu - nghĩa là địa hình trong khu vực đo dốc xuống theo hướng tuabin hoặc dốc lên theo hướng tuabin. Khu vực đo vừa dốc lên và dốc xuống trở nên khó khăn vì NTF nhạy với điều này. Do đó, khu vực đo phải được giới hạn ở các sườn dốc cùng dấu và chỉ có thể sử dụng một NTF có nguồn gốc từ một sườn dốc cùng dấu và đáp ứng các yêu cầu hợp lệ về phân loại địa hình (6.3.2).

Nếu yêu cầu thực hiện hiệu chuẩn theo vị trí theo TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1) thì phải thực hiện như mô tả trong TCVN 10687-12-3 (IEC 61400-12-3) và áp dụng cho tốc độ gió của cột khí tượng tham chiếu. Các thay đổi dưới đây đối với quy trình hiệu chuẩn theo vị trí của TCVN 10687-12-3 (IEC 61400-12-3) là được phép:

• Dữ liệu hiệu chuẩn theo vị trí có thể được đánh giá theo cách để ghi nhận sự thay đổi của kết quả hiệu chuẩn theo vị trí với tốc độ gió, ngoài sự thay đổi theo hướng gió. Điều này sẽ dẫn đến các giá trị hiệu chỉnh luồng không khí dưới dạng hàm của tốc độ gió theo bin cũng như hướng gió. Để đảm bảo sự thay đổi hợp lý để thu được đủ dữ liệu trong từng bin, bin hướng gió rộng 10° và bin tốc độ gió rộng 4 m/s phải được sử dụng. Các bin tốc độ gió phải có tâm xung quanh 2 m/s cộng với các bội số nguyên của 4 m/s.

• Đường hồi quy tuyến tính giữa tốc độ gió từ cột khí tượng tham chiếu và tốc độ gió từ cột khí tượng tạm thời đối với từng bin hướng gió có thể được thực hiện để xác định sự thay đổi theo tốc độ gió và cho phép mô tả tốt hơn nếu có sai lệch. Nếu có sai lệch thì các hệ số hiệu chỉnh luồng không khí là công thức hồi quy kết quả cho từng bin hướng gió.

• Có thể thực hiện phân tích bổ sung là hiệu chuẩn hướng gió tại vị trí nhằm xác định sự khác biệt về hướng gió giữa cột khí tượng cố định và cột khí tượng tạm thời theo hàm của tốc độ gió và hướng gió tại cột khí tượng tạm thời. Việc xem xét sau đánh giá này là rôto của tuabin ảnh hưởng đến hướng gió trên vỏ tuabin cũng như tốc độ gió trên vỏ tuabin. Có thể thu được kết quả chính xác hơn khi áp dụng NTF cho cả tốc độ gió và hướng gió. NTF về hướng gió có thể được thiết lập từ cùng dữ liệu với NTF về tốc độ gió. Tuy nhiên, để thiết lập NTF về hướng gió, ảnh hưởng của địa hình cần được tách biệt với ảnh hưởng của rôto càng nhiều càng tốt. Hiệu chuẩn theo vị trí theo hướng sẽ tập trung vào các sai lệch thay vì tỷ lệ. Bỏ qua ảnh hưởng của địa hình và/hoặc rôto đối với hướng gió sẽ làm tăng độ không đảm bảo của hướng gió tuyệt đối và do đó làm giảm khu vực đo khi thiết lập NPC.

Quy trình chính xác được sử dụng để thiết lập hiệu chuẩn theo vị trí cho tốc độ gió và có thể là hướng gió phải được báo cáo chi tiết để có thể được rà soát và, nếu cần, lặp lại. Phải thực hiện và báo cáo độ không đảm bảo cho tất cả các kết quả từ hiệu chuẩn theo vị trí.

Vị trí thử nghiệm và khu vực đo phải được báo cáo chi tiết như trong Điều 10.

6.3.2 Phân loại địa hình

Địa hình xung quanh tuabin thử nghiệm phải được phân loại theo TCVN 10687-12-5 (IEC 61400-12-5).

Vì tính hợp lệ của hàm truyền vỏ tuabin phụ thuộc vào phân loại địa hình (ngoài các yếu tố khác) nên phải ghi rõ trong tài liệu thuộc năm loại địa hình đã được định nghĩa trong TCVN 10687-12-5 (IEC 61400-12-5) mà hàm truyền vỏ tuabin đã được đo.

6.4 Kế hoạch thử nghiệm

Kế hoạch thử nghiệm phải được chuẩn bị trước khi thử nghiệm, bao gồm các thông tin được nêu trong Điều 10 của tiêu chuẩn này, trong phạm vi có thể xác định được trước khi thử nghiệm. Các hướng dẫn trong Phụ lục F cũng cần được xem xét liên quan đến việc tổ chức về thử nghiệm, an toàn và liên lạc.

7 Thiết bị thử nghiệm

7.1 Yêu cầu chung

Các tín hiệu phải được đo theo yêu cầu trong TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1) bao gồm:

a) tốc độ gió trên cột khí tượng;

b) hướng gió trên cột khí tượng;

c) công suất của tuabin gió;

d) công suất điện;

e) tín hiệu trạng thái kết nối lưới điện của máy phát tuabin.

Ngoài các yêu cầu của TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1), các tín hiệu sau phải được đo theo yêu cầu trong TCVN 10687-12-2 (IEC 61400-12-2):

1) tốc độ gió trên vỏ tuabin;

2) hướng gió trên vỏ tuabin;

3) vị trí quay của vỏ tuabin;

4) nhiệt độ không khí;

5) áp suất không khí.

Các tín hiệu sau có thể được ghi lại theo yêu cầu trong TCVN 10687-12-2 (IEC 61400-12-2):

- tốc độ rôto;

- góc ngẩng;

- độ ẩm tương đối.

Thay vì đo tốc độ rôto và góc ngẩng, có thể ghi lại phiên bản phần mềm, các tham số liên quan và giá trị của chúng để kiểm tra tính hợp lệ trong tương lai.

Tín hiệu hướng gió tại vỏ tuabin phải được kiểm tra xác nhận tại chỗ để đảm bảo hoạt động chính xác và thiết lập mối quan hệ cụ thể với trục dài của vỏ tuabin. Vị trí quay của vỏ tuabin phải được kiểm tra xác nhận để đảm bảo hoạt động chính xác và xác định hướng chính bắc.

Lưu ý rằng một số tín hiệu này không yêu cầu thiết lập hàm truyền vỏ tuabin mà chỉ để thực hiện kiểm tra tính tự nhất quán như đã đề cập trong TCVN 10687-12-2 (IEC 61400-12-2).

7.2 Thu thập dữ liệu

Hệ thống thu thập dữ liệu có thể là bên ngoài tuabin, có thể là hệ thống điều khiển của tuabin hoặc có thể là sự kết hợp của cả hai. Hệ thống thu thập dữ liệu có tốc độ lấy mẫu trên mỗi kênh tối thiểu 1 Hz phải được sử dụng để thu thập các số đo và lưu trữ dữ liệu được xử lý trước.

Hệ thống dữ liệu của bộ điều khiển tuabin (tức là hệ thống SCADA) có thể được sử dụng cho việc thu thập dữ liệu miễn là nó đáp ứng các yêu cầu và cung cấp đủ thông tin chi tiết về khả năng truy nguyên của các tín hiệu và quá trình xử lý tín hiệu.

Việc hiệu chuẩn và độ chính xác của chuỗi hệ thống dữ liệu (truyền, ổn định tín hiệu và ghi dữ liệu) phải được kiểm tra xác nhận bằng cách đưa vào các tín hiệu đã biết tại các đầu nối của bộ chuyển đổi và so sánh các đầu vào này với các số đọc ghi được. Điều này phải được thực hiện bằng cách sử dụng thiết bị đo được hiệu chuẩn bởi các chuẩn đảm bảo liên kết chuẩn. Như một hướng dẫn, độ không đảm bảo của hệ thống thu thập dữ liệu cần không đáng kể so với độ không đảm bảo của các cảm biến.

Mọi ảnh hưởng hoặc hoạt động được thực hiện bởi hệ thống thu thập dữ liệu lên dữ liệu phải được báo cáo. Phải thực hiện các kiểm tra sau:

a) việc lấy trung bình hoặc lọc dữ liệu bằng hệ thống thu thập dữ liệu phải được báo cáo một cách chi tiết để thiết lập các ảnh hưởng của nó đối với dữ liệu và độ không đảm bảo của dữ liệu;

b) việc hiệu chuẩn nội bộ, bù hoặc hiệu chỉnh đã áp dụng lên dữ liệu phải được báo cáo một cách chi tiết để có thể hoàn tác việc hiệu chuẩn, bù hoặc hiệu chỉnh đã áp dụng đó trong quá trình xử lý dữ liệu.

c) độ không đảm bảo của toàn bộ chuỗi tín hiệu phải được tính đối với từng tín hiệu;

d) việc xử lý đúng về lấy trung bình hướng gió phía bắc (360° đến 0° hoặc ngược lại) phải được kiểm tra xác nhận.

Nếu các điều kiện ở 7.2 không được đáp ứng do thực tế là hệ thống dữ liệu của bộ điều khiển tuabin được sử dụng thì một hệ thống dữ liệu độc lập riêng biệt có khả năng đáp ứng các yêu cầu này phải được lắp đặt và sử dụng thay thế.

8 Quy trình đo

8.1 Yêu cầu chung

Mục đích của quy trình đo là thu thập dữ liệu đáp ứng một bộ tiêu chí được xác định rõ ràng để đảm bảo dữ liệu có đủ số lượng và chất lượng để xác định chính xác hàm truyền tốc độ gió của vỏ tuabin (NTF). Quy trình đo phải được tài liệu hóa như chi tiết trong Điều 10 để mọi bước quy trình và điều kiện thử nghiệm có thể được xem xét và, nếu cần thiết, lặp lại.

Độ chính xác của các phép đo phải được thể hiện dưới dạng độ không đảm bảo chuẩn, như mô tả trong Phụ lục B, Phụ lục C và Phụ lục D. Trong suốt thời gian đo, dữ liệu cần được xác nhận định kỳ để đảm bảo chất lượng cao. Các nhật ký thử nghiệm phải được duy trì để ghi lại tất cả các sự kiện quan trọng trong suốt thử nghiệm hiệu suất công suất.

Hàm truyền tốc độ gió trên vỏ tuabin nên được đo trên một tuabin có địa hình tương tự với tuabin mà NTF sẽ được áp dụng để xác định NPC. Nếu không thể thực hiện điều này, NTF nên được đo trên địa hình phẳng.

Quy trình đo hàm truyền tốc độ gió trên vỏ tuabin được thiết kế để đánh giá ảnh hưởng của rôto tuabin gió đến tốc độ gió ở vỏ tuabin và xác định mối quan hệ giữa tốc độ gió luồng tự do và tốc độ gió tại vỏ tuabin. Hàm truyền tốc độ gió của vỏ tuabin phải được thiết lập bằng một phép đo gần như giống hệt với phép đo TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1). Tất cả các yêu cầu của TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1) phải được tuân thủ, trừ khí tiêu chuẩn này sai khác rõ ràng với TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1).

Kết quả chính của phép đo hàm truyền tốc độ gió trên vỏ tuabin là bảng hoặc một hàm phù hợp các hệ số hiệu chỉnh luồng không khí cho tất cả các tốc độ gió đã đo. Một kết quả khác là ước lượng độ không đảm bảo của các hệ số hiệu chỉnh này. Thử nghiệm này cũng có thể cung cấp thông tin chứng minh cho việc thay đổi khu vực đo cho phép.

Các hàm truyền tốc độ gió trên vỏ tuabin thích hợp phải được thiết lập cho khu vực hợp lệ theo phân loại địa hình vùng với 6.3. Nếu chưa thực hiện thì phải thực hiện đánh giá tuabin gió (6.2), đánh giá địa điểm và phân loại địa hình (6.3). Tương tự như 6.4, phải lập kế hoạch thử nghiệm bao gồm bố trí thử nghiệm, lựa chọn cảm biến và thiết bị đo, và các thông tin liên quan khác. Đối với hệ thống thu thập dữ liệu, áp dụng 7.2.

8.2 Đồng bộ hóa (các) hệ thống dữ liệu

Nếu trong một thử nghiệm, các tín hiệu được đo bằng nhiều hệ thống thu thập dữ liệu thì việc đồng bộ tất cả các hệ thống phải được đảm bảo trong suốt thời gian đo. Sự chênh lệch lớn nhất về đồng bộ hóa giữa hai hệ thống thu thập dữ liệu bất kỳ phải nhỏ hơn 1 % thời gian lấy trung bình. Mọi vi phạm về các yêu cầu đồng bộ hóa này phải được báo cáo. Tiêu chí này được loại trừ cho phép đo áp suất.

Nên tránh các vấn đề về đồng bộ hóa bằng cách đo với duy nhất một hệ thống đo. Quy ước thời gian được khuyến cáo là thời gian phối hợp quốc tế (UTC) hoặc tham chiếu theo gốc thời gian UTC. Việc hiệu chỉnh thời gian được áp dụng cho từng cập nhật phải được ghi vào nhật ký. Phải báo cáo thời gian tham chiếu được chọn.

8.3 Thu thập dữ liệu

Dữ liệu phải được thu thập liên tục ở tốc độ lấy mẫu từ 1 Hz trở lên. Hệ thống thu thập dữ liệu tối thiểu phải lưu trữ các dữ liệu thống kê về bộ dữ liệu của tất cả các tín hiệu như sau:

a) giá trị trung bình trong 10 min;

b) độ lệch chuẩn trong 10 min;

c) giá trị lớn nhất trong 10 min;

d) giá trị nhỏ nhất trong 10 min.

Nếu hệ thống thu thập dữ liệu có trong tuabin không thể làm điều này đối với tất cả các tín hiệu thì giá trị nhỏ nhất trong 10 min, giá trị lớn nhất trong 10 min, độ lệch chuẩn trong 10 min và giá trị trung bình trong 10 min phải được lưu trữ đối với tất cả các tín hiệu tốc độ gió và công suất. Đối với các tín hiệu khác, việc lưu trữ một tín hiệu trung bình trong 10 min là đủ.

Các bộ dữ liệu được chọn phải dựa trên khoảng thời gian 10 min được lấy từ dữ liệu đo được liền kề. Dữ liệu phải được thu thập cho đến khi thỏa mãn các yêu cầu được xác định theo 8.7.

Phân tích tiêu chuẩn phải dựa trên số liệu thống kê 10 min của dữ liệu đo được. Điều này đã được lựa chọn để giữ kết quả sát với TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1).

Cần lưu ý quan trọng rằng bản thân việc lựa chọn sử dụng các số liệu thống kê trong thời gian 10 min làm ảnh hưởng kết quả của thử nghiệm đặc tính công suất, ví dụ như do ảnh hưởng của luồng xoáy. Ban đầu, trong nhiều lý do khác, khoảng thời gian 10 min được chọn để cho phép thời gian gió cần di chuyển từ cột tháp đến tuabin và để đảm bảo mối tương quan hợp lý giữa tốc độ gió và công suất. Trong trường hợp của thiết bị đo gió trên vò tuabin, điều này không còn cần thiết nữa và có các lập luận để giảm thời gian trung bình xuống khoảng thời gian nhỏ hơn 10 min.

Để duy trì liên kết với TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1) và đồng thời báo cáo chính xác hơn, việc lựa chọn đã được thực hiện là luôn báo cáo kết quả tiêu chuẩn dựa trên số liệu thống kê trong thời gian 10 min nhưng cũng cho phép phân tích dựa trên thời gian trung bình ngắn hơn được báo cáo.

Tính hợp lệ của hàm truyền được áp dụng phải được kiểm tra khi sử dụng các khoảng thời gian trung bình ngắn hơn.

8.4 Kiểm tra chất lượng dữ liệu

8.4.1 Yêu cầu chung

Để đảm bảo dữ liệu có trong cơ sở dữ liệu hợp lệ cuối cùng về các kết quả là chính xác, các bước kiểm soát chất lượng phải được thực hiện trên dữ liệu trong hoặc trước quy trình giảm và phân tích dữ liệu. Các điều từ 8.4.2 đến 8.4.5 liệt kê các ví dụ về các phương pháp kiểm soát chất lượng nhưng không bao gồm tất cả các phương pháp có thể được yêu cầu. Các điểm dữ liệu không đáp ứng tiêu chí kiểm soát chất lượng được xác định bởi người sử dụng phải bị xoá khỏi cơ sở dữ liệu hợp lệ. Tất cả các phương pháp lọc dữ liệu phải được báo cáo kỹ lưỡng theo yêu cầu của Điều 10. Các bước này bổ sung cho việc kiểm tra/hiệu chuẩn hệ thống đo như mô tả trong 6.2.

8.4.2 Tín hiệu đo thuộc phạm vi và khả dụng

Đảm bảo rằng mỗi bộ dữ liệu có tín hiệu được yêu cầu nằm ngoài dải tín hiệu, bị loại trừ khỏi cơ sở dữ liệu hợp lệ. Tương tự, loại trừ các bộ dữ liệu có một hoặc nhiều tín hiệu được yêu cầu không khả dụng hoặc không hoạt động đối với một hoặc nhiều mẫu. Những loại trừ này phải được báo cáo và mô tả theo các yêu cầu được liệt kê trong Điều 10.

8.4.3 Cảm biến hoạt động đúng

Bộ dữ liệu riêng rẽ về các dữ liệu thống kê độ lệch trung bình, tối đa, tối thiểu và độ lệch chuẩn của tín hiệu đo được phải được kiểm tra định kỳ để đảm bảo các giá trị phù hợp với các giá trị dự kiến (ví dụ như không có tạp tín hiệu hoặc dữ liệu tín hiệu đáng kể khi các cảm biến bị ảnh hưởng bởi kết cấu lắp đặt chúng hoặc các cảm biến khác). Ngoài các công nghệ kỹ thuật tự động, việc truy vấn các chuỗi thời gian và/hoặc biểu đồ phân tán của một tập hợp con dữ liệu đo được (lấy mẫu cơ sở dữ liệu) một cách thủ công được đề xuất nhằm đảm bảo tất cả các điểm bất thường được xác định. Ngoài ra, so sánh các tín hiệu tương tự với nhau (ví dụ như tốc độ gió chính và tốc độ gió kiểm soát trên cột khí tượng; công suất tuabin đo được và tín hiệu công suất độc lập; vị trí xoay tuabin so với cột khí tượng hoặc phép đo hướng gió gần đó) để đảm bảo độ lệch nhất quán với giá trị dự kiến. Dữ liệu không tin cậy cần được loại trừ khỏi cơ sở dữ liệu hợp lệ. Các loại trừ này phải được báo cáo và mô tả theo các yêu cầu được liệt kê trong Điều 10.

8.4.4 Đảm bảo các hệ thống thu thập dữ liệu đang hoạt động đúng

Các bước được thực hiện để kiểm tra xác nhận xem hệ thống thu thập dữ liệu có hoạt động đúng trong suốt thời gian đo. Các bước này gồm, nhưng không giới hạn để:

a) đảm bảo các bản ghi dữ liệu không bị lặp lại;

b) điều tra nguyên nhân về mọi khoảng trống dữ liệu quan trọng trong các tín hiệu đo được;

c) điều tra mọi sự không liên tục về tín hiệu đo được không tương ứng với các khoảng trống dữ liệu.

Nếu nhận thấy có bất kỳ vấn đề nào thì phải ghi lại và báo cáo. Việc kiểm tra cũng phải được báo cáo.

8.4.5 Kiểm tra tính tự nhất quán của khu vực đo

Khi có sẵn (dự thảo) NPC thì phải Kiểm tra tính tự nhất quán của khu vực 9.3.3.

8.5 Loại bỏ dữ liệu

Một số bộ dữ liệu phải được loại trừ khỏi cơ sở dữ liệu để đảm bảo:

a) các phân tích và kết quả tương xứng với các điều kiện làm việc bình thường của tuabin;

b) dữ liệu bị sai lạc và không chính xác được loại trừ.

Các bộ dữ liệu phải được loại trừ khỏi cơ sở dữ liệu trong các trường hợp sau:

1) các điều kiện bên ngoài ngoại trừ tốc độ gió, nằm ngoài dải vận hành của tuabin gió;

2) các điều kiện bên ngoài nằm ngoài dải hoạt động của thiết bị thử nghiệm;

3) tuabin không sẵn sàng vận hành (ngoại trừ đối với các tuabin tạm thời ngoại tuyến như một phần của làm việc bình thường, ví dụ như chuyển đổi máy phát điện. Các hiệu ứng này phải được lưu lại thành đường cong công suất và bộ lọc chính xác phải được báo cáo);

4) tuabin bị giới hạn công suất bởi các yếu tố bên ngoài như lưới điện; điều này phải được ghi lại bằng văn bản tại hiện trường, ví dụ sổ nhật ký hoặc tín hiệu trạng thái từ tuabin;

5) Hỏng hóc hoặc xuống cấp (ví dụ do đóng băng) của thiết bị thử nghiệm;

6) hướng gió trung bình trong thời gian 10 min nằm ngoài khu vực đo như được xác định trong TCVN 10687-12-5 (IEC 61400-12-5);

7) hiện tượng đóng băng cánh quạt và tuyết phủ trên vỏ tuabin;

8) tuabin không thể vận hành do tuabin ở trạng thái lỗi;

9) tuabin được ngắt điện bằng tay hoặc ở chế độ vận hành thử nghiệm hoặc bảo trì.

Bất kỳ tiêu chí loại bỏ nào khác phải được báo cáo rõ ràng. Tất cả các dữ liệu bị loại bỏ vì các lý do này phải được ghi lại và báo cáo rõ ràng.

8.6 Hiệu chỉnh dữ liệu

Đối với bộ dữ liệu được chọn, việc hiệu chỉnh dữ liệu dưới đây phải được thực hiện theo các phép đo sau:

a) hiệu chỉnh áp suất không khí theo ASL của độ cao tâm rôto (nếu 7.2 yêu cầu);

b) hướng gió tuyệt đối phải được tính từ vị trí xoay vỏ tuabin và tín hiệu cánh chong chóng gió trên vỏ tuabin;

c) các sửa đổi tín hiệu được áp dụng bởi bộ điều khiển tuabin gió phải được tính đến để đảm bảo các giá trị đúng cuối cùng;

d) dữ liệu có thể được hiệu chỉnh đối với việc hiệu chuẩn bất kỳ, bù hoặc các hiệu chỉnh được thực hiện bởi hệ thống thu thập dữ liệu để đảm bảo chất lượng dữ liệu cao nhất, khi được áp dụng và được báo cáo rõ ràng;

e) tốc độ gió của vỏ tuabin phải được hiệu chỉnh theo tốc độ gió luồng tự do bằng cách sử dụng hàm truyền vỏ tuabin hợp lệ;

f) bất kỳ hiệu chỉnh nào khác với dữ liệu phải được báo cáo rõ ràng và chi tiết.

Mô tả chi tiết hiệu chỉnh dữ liệu phải được báo cáo như nêu trong Điều 10.

8.7 Cơ sở dữ liệu

Sau khi chuẩn hóa dữ liệu (xem 9.1), các bộ dữ liệu đã chọn phải được sắp xếp bằng cách sử dụng quy trình “phương pháp bin” (xem 9.2). Các bộ dữ liệu đã chọn ít nhất phải bao trùm dải tốc độ gió kéo dài từ tốc độ gió đóng mạch đến 1,5 lần tốc độ gió tại 85 % công suất danh định của tuabin gió. Ngoài ra, dải tốc độ gió phải mở rộng từ tốc độ gió đóng mạch đến tốc độ gió mà tại đó “AEP-đo được” là lớn hơn hoặc bằng 95 % “AEP ngoại suy” (xem 9.3). Báo cáo phải nêu rõ định nghĩa nào trong hai định nghĩa được sử dụng để xác định phạm vi của đường cong công suất đo được. Dải tốc độ gió phải được chia thành các bin 0,5 m/s liên tiếp lấy tâm là bội của 0,5 m/s.

Cơ sở dữ liệu phải được coi là hoàn chỉnh khi đáp ứng các tiêu chí sau:

a) từng bin bao gồm tối thiểu 30 min dữ liệu được lấy mẫu;

b) cơ sở dữ liệu bao gồm tối thiểu 180 h dữ liệu được lấy mẫu.

Nếu một bin không hoàn chỉnh duy nhất cản trở việc hoàn thành thử nghiệm, thì giá trị bin đó có thể được ước tính bằng phép nội suy tuyến tính từ hai bin hoàn chỉnh liền kề.

Để hoàn thiện đường cong công suất ở tốc độ gió cao, có thể sử dụng quy trình sau. Đối với tốc độ gió lớn hơn 1,6 lần tốc độ gió tại 85 % công suất danh định, khu vực đo có thể được mở.

Điều kiện sau phải được đáp ứng khi sử dụng hai quy trình mở rộng trên: AEP được đo từ các quy trình mở rộng sai lệch nhỏ hơn 1 % so với AEP ngoại suy cho đến khi bin tốc độ gió hoàn thiện lớn nhất trong các quy trình mở rộng (đối với phân bố Rayleigh trong 9.3). Lưu ý rằng đường cong công suất được đề cập ở 8.7 là NPC được đo trong phép đo NTF.

Cơ sở dữ liệu phải được thể hiện trong báo cáo thử nghiệm như đã nêu chi tiết trong Điều 10.

9 Kết quả thu được

9.1 Tổng quan về kết quả thu được

Các kết quả thu được bao gồm:

a) Hàm truyền vỏ tuabin (NTF) theo tốc độ gió, mô tả V _free dưới dạng kết quả theo bin hoặc hàm toán học của V _nacelle lấy trung bình bin.

b) Hiệu chuẩn theo vị trí theo tốc độ gió (nếu yêu cầu theo TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1)), được thể hiện dưới các dạng sau:

1) hệ số hiệu chỉnh luồng không khí theo bin hướng gió,

2) hệ số hiệu chỉnh luồng không khí theo bin hướng gió và bin tốc độ gió,

3) các tham số hồi quy tuyến tính theo bin hướng gió.

c) Tùy chọn, hàm truyền vỏ tuabin (NTF) theo hướng gió, được thể hiện dưới dạng một sai số theo bin tốc độ gió hoặc dưới dạng một hàm toán học của tốc độ gió trên vỏ tuabin.

d) Tùy chọn, hiệu chuẩn theo vị trí theo hướng gió, được thể hiện dưới các dạng sau:

4) sai số theo bin hướng gió,

5) sai số theo bin hướng gió và bin tốc độ gió,

6) các tham số hồi quy tuyến tính theo bin hướng gió.

e) Kết quả từ kiểm tra tính tự nhất quán theo 9.3.3.

f) Phân tích độ không đảm bảo đối với tất cả các kết quả thu được, theo Điều 10.

g) Báo cáo về hàm truyền vỏ tuabin, theo Điều 10.

9.2 Xác định hàm truyền vỏ tuabin đo được

Hàm truyền vỏ tuabin được xác định bằng cách áp dụng “phương pháp bin” cho các bộ dữ liệu đã chuẩn hóa, sử dụng các bin 0,5 m/s và tính giá trị trung bình của tốc độ gió chuẩn hóa và tốc độ gió trên vỏ tuabine chuẩn hóa cho từng bin tốc độ gió theo Công thức (1) và Công thức (2):

trong đó:

Tốc độ gió trên vỏ tuabin phải được lập bin theo tốc độ gió luồng tự do theo phương pháp bin ở trong TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1), với tốc độ gió tự do ở trục x. Sau đó, có thể thực hiện nội suy tuyến tính để tính toán giữa các bin. Sử dụng dữ liệu trong cơ sở dữ liệu, V _free được tính toán theo Công thức (3):

trong đó:

Hàm truyền vỏ tuabin (NTF) được định nghĩa như V _free là hàm của V _nacelle cho từng bin. NTF chỉ có hiệu lực từ bin tốc độ gió thấp nhất đến bin tốc độ gió cao nhất và không được phép ngoại suy NTF.

Một cách khác, hàm của V _free trên trục y và V _nacelle trên trục x (lập bin theo V _nacelle ) có thể được điều chỉnh bằng một hàm toán học. Phép điều chỉnh có trọng số có thể được xem xét, ví dụ như để tính toán chính xác các điểm ngoại lệ. Phương pháp điều chỉnh phải được báo cáo rõ ràng, bao gồm cách thực hiện và hàm trọng số đã sử dụng, cũng như đóng góp độ không đảm bảo của kết quả đã điều chỉnh.

Quy trình tương tự có thể được áp dụng để thiết lập NTF theo hướng gió; quy trình này sẽ tập trung vào các sai số thay vì tỷ lệ.

Đường cong công suất đo được phải được trình bày như đã chi tiết trong Điều 10.

9.3 Kiểm tra chất lượng dữ liệu

9.3.1 Yêu cầu chung

Thực hiện kiểm tra chất lượng dữ liệu như mô tả ở 8.4.

Ngoài ra, việc lập và xem xét các đồ thị phân tán của các tín hiệu liên quan để kiểm tra xác nhận rằng mô tả về thiết bị đo gió cột khí tượng và sơ đồ vị trí thử nghiệm là chính xác. Ví dụ:

• Vẽ đồ thị tỷ lệ giữa thiết bị đo gió chính và điều khiển trung bình 10 min (như định nghĩa trong TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1)) theo hướng gió.

• So sánh vị trí (theo độ với hướng bắc thực tế hoặc các mốc tham chiếu khác) của cấu trúc lắp đặt (tùy chọn lắp thiết bị đo gió ở độ cao hub đơn) hoặc vị trí của các luồng rẽ khí từ thiết bị đo gió chính/điều khiển (tùy chọn lắp thiết bị đo gió ở độ cao hub đôi) suy ra từ các đồ thị này với mô tả về sự bố trí thiết bị đo đã được lập tài liệu.

Các đồ thị này cũng có thể được sử dụng để kiểm tra xác nhận tuabin đã được lập tài liệu với tháp khí tượng bằng cách so sánh trung tâm luồng rẽ khí của tuabin được suy luận với giá trị kỳ vọng.

Mọi sự sai lệch được phát hiện phải được kiểm tra và hiệu chỉnh trong phân tích, nếu có thể. Những sai lệch chưa được giải quyết phải được ghi vào báo cáo trong báo cáo đo.

9.3.2 Kiểm tra độ ổn định theo hướng gió

Hàm truyền đo được có thể cho thấy sự biến động lớn ở một số hướng gió nhất định. Điều này có thể do địa hình cục bộ hoặc do hướng gió có thể dao động nhiều nếu gió không đến từ hướng gió chủ đạo. Khuyến nghị là phân tích sự biến thiên của hàm truyền theo hướng gió theo cách dưới đây.

Dữ liệu mà hàm truyền dựa trên sẽ được phân thành các bin hướng gió 10°, với tâm nằm ở các bội số nguyên của 10°. Nếu trước đó đã thực hiện hiệu chuẩn theo vị trí thì nên sử dụng các bin hướng gió tương tự để cho thấy ảnh hưởng theo hướng của việc hiệu chuẩn theo vị trí lên hàm truyền. Tỷ lệ V _free /V _nacelle phải được tính trung bình cho từng bin, và độ lệch chuẩn của V _free /V _nacelle phải được tính cho mỗi hướng. Dải tốc độ gió được chọn để thực hiện việc này phải được xác định sao cho loại trừ góc ngẩng đáng kể, với một khoảng an toàn đủ để cho phép lấy trung bình trong 10 min. Cũng khuyến nghị so sánh các phần dư như một phần của việc kiểm tra độ ổn định.

Trung bình và độ lệch chuẩn phải được vẽ đồ thị theo hướng gió trung bình của từng nhóm. Đồ thị này sẽ cho thấy hàm truyền có nhạy với hướng gió hay không. Nếu có ảnh hưởng rõ rệt của hướng gió thì khu vực đo có thể được giảm bớt chỉ bao gồm những hướng gió cho kết quả nhất quán.

Trong những trường hợp giảm khu vực đo, kiểm tra tính tự nhất quán được mô tả ở 9.3.3 sẽ cho thấy bằng chứng về sự cải thiện của NTF mới.

9.3.3 Kiểm tra tính tự nhất quán của hàm truyền (NTF), sử dụng NPC

Tốc độ gió trên vỏ tuabin phải được hiệu chỉnh với hàm truyền đã thiết lập, và đường cong công suất và AEP phải được tính dựa trên tốc độ gió đã được hiệu chỉnh. Tùy chọn, hướng gió trên vỏ tuabin có thể được hiệu chỉnh với hàm truyền đã thiết lập theo hướng gió. Lưu ý rằng NPC được đề cập trong điều 9.3.3 này là NPC trong quá trình đo NTF.

Đường cong công suất và AEP cũng được tính dựa trên phương pháp và phép đo ở TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1), với sự khác biệt là việc lọc phải được thực hiện với tín hiệu của tuabin khi đang vận hành. Cùng một cơ sở dữ liệu của các dữ liệu đo hợp lệ phải được sử dụng cho cả hai phân tích, giới hạn phạm vi tốc độ gió nếu cần thiết để đảm bảo cả hai phân tích đều bao phủ phạm vi tốc độ gió giống nhau.

Cả hai kết quả sẽ được so sánh dưới dạng đường cong công suất theo bin và AEP. Chênh lệch tối đa về công suất theo bin phải là 1 % của công suất theo bin hoặc 0,5 % công suất danh định, chọn giá trị nào lớn hơn. Chênh lệch tối đa của AEP phải là 1 % đối với tốc độ gió trung bình hàng năm tại độ cao hub 4 m/s đến 11 m/s như ở 9.3.

Nếu kiểm tra tính tự nhất quán không đáp ứng các tiêu chí đã liệt kê ở trên, nguyên nhân cần được điều tra và hiệu chỉnh, hoặc xem xét sử dụng một phương pháp NTF khác. Nếu không xác định được nguyên nhân gây ra chênh lệch mà độ chênh lệch về công suất theo bin và AEP ít hơn 3 % hoặc 1,5 % công suất danh định (chọn giá trị nào lớn hơn) thì phải ước tính độ không đảm bảo bổ sung, ghi lại và báo cáo. Nếu chênh lệch lớn hơn 3 % công suất theo bin hoặc 1,5 % công suất danh định mức (chọn giá trị nào lớn hơn) thì phải thực hiện một thử nghiệm mới.

9.4 Phân tích độ không đảm bảo

Độ không đảm bảo của hàm truyền vỏ tuabin (NTF) phải được tính theo Phụ lục B, Phụ lục C và Phụ lục D của tiêu chuẩn này.

10 Định dạng báo cáo

Thử nghiệm phải được báo cáo chi tiết sao cho mọi bước quy trình và điều kiện thử nghiệm quan trọng có thể được xem xét và lặp lại, nếu cần. Tiêu chuẩn này phân biệt giữa tài liệu và báo cáo. Đơn vị thực hiện phép đo phải duy trì tất cả các tài liệu để tham chiếu trong tương lai, ngay cả trong trường hợp tài liệu này không được báo cáo. Các tài liệu phải được lưu giữ trong khoảng thời gian quy định, thường là mười năm theo TCVN ISO/IEC 17025. Ví dụ về tài liệu này là hồ sơ bảo trì tuabin. Các hạng mục liệt kê dưới đây là các yêu cầu tối thiểu về báo cáo thử nghiệm đặc tính công suất trên vỏ tuabin.

Báo cáo thử nghiệm phải gồm ít nhất những thông tin sau:

a) Mô tả về vị trí thử nghiệm (xem 6.3), bao gồm:

1) ảnh chụp tốt nhất về tất cả các khu vực đo từ tuabin gió tại độ cao hub;

2) bản đồ vị trí thử nghiệm với tỷ lệ sao cho thể hiện chi tiết khu vực xung quanh che phủ khoảng cách hướng tâm ít nhất 20 lần đường kính của rôto tuabin gió và chỉ ra địa hình, vị trí của tuabin gió cần thử nghiệm, cột khí tượng (nếu có), các chướng ngại vật đáng kể, các tuabin gió khác, loại và chiều cao thảm thực vật và khu vực đo;

3) kết quả đánh giá vị trí, như được báo cáo theo quá trình phân loại địa hình ở 6.3;

4) nếu việc hiệu chuẩn theo vị trí được thực hiện trên cùng một vị trí để thiết lập hàm truyền vỏ tuabin thì các giới hạn của (các) khu vực đo cuối cùng cũng phải được báo cáo;

5) mô tả địa hình bao gồm các ước tính về góc của sườn dốc đối với các hướng khác nhau;

6) mật độ không khí danh nghĩa của vị trí cụ thể.

b) Mô tả về thiết bị đo, bao gồm cả hiệu chuẩn theo vị trí, hàm truyền vỏ tuabin, thử nghiệm đường cong công suất trên vỏ tuabin (xem Điều 7):

1) nhận dạng các cảm biến và hệ thống thu thập dữ liệu cho từng tham số đo, bao gồm tài liệu hiệu chuẩn cho các cảm biến, dây truyền và hệ thống thu thập dữ liệu;

2) mô tả cách bố trí thiết bị đo gió trên kết cấu lắp đặt trên vỏ tuabin, theo các yêu cầu và mô tả trong Phụ lục A;

3) sơ đồ bố trí về kết cấu lắp đặt thể hiện các kích thước chính của kết cấu và các cơ cấu cố định lắp đặt thiết bị;

4) mô tả phương pháp hiệu chuẩn theo vị trí (nếu có) và tài liệu về các kết quả cho thấy rằng việc hiệu chuẩn được duy trì;

5) kết quả hiệu chuẩn từ đầu đến cuối về công suất, tốc độ gió, hướng gió, nhiệt độ và áp suất.

c) Mô tả quy trình đo:

1) báo cáo về các bước quy trình, điều kiện thử nghiệm, tốc độ lấy mẫu, thời gian lấy trung bình và khoảng thời gian đo;

2) tài liệu về việc lọc dữ liệu, bao gồm các giá trị giới hạn tiêu chí lọc chính xác, thứ tự lọc và tổng số các điểm dữ liệu bị loại bỏ;

3) tài liệu về tất cả các hiệu chỉnh áp dụng cho dữ liệu;

4) bản tóm tắt về sổ nhật ký thử nghiệm ghi lại tất cả các sự kiện quan trọng trong suốt quá trình thử nghiệm đặc tính công suất; bao gồm danh sách tất cả các hoạt động bảo trì diễn ra trong quá trình thử nghiệm và danh sách bất kỳ hoạt động đặc biệt nào (ví dụ như việc rửa cánh quạt) đã được hoàn thành để đảm bảo hiệu suất tốt;

5) chỉ ra mọi tiêu chí loại bỏ dữ liệu nằm ngoài các tiêu chí được liệt kê trong 8.5;

6) nếu đã sử dụng nhiều hơn một hệ thống đo thì phải bao gồm nội dung liên quan đến việc đồng bộ tất cả các hệ thống. Độ chênh lệch thời gian lớn nhất được đăng ký giữa các hệ thống phải được ghi vào tài liệu và đồ thị hoặc bảng thể hiện các hiệu chỉnh thời gian đã thực hiện trong đợt đo trên từng hệ thống đo phải được thể hiện.

d) Trình bày hàm truyền vỏ tuabin đo được:

1) hàm truyền vỏ tuabin đo được phải được trình bày theo đồ thị tương tự như Hình 1 và bảng tương tự như Bảng 1;

2) cả đồ thị và bảng phải chỉ ra mật độ không khí tham chiếu, được sử dụng để chuẩn hóa.

e) Độ không đảm bảo đo: Giả định về độ không đảm bảo trên các tất cả các thành phần độ không đảm bảo phải được cung cấp cũng như các giả định liên quan đến việc phân bố độ không đảm bảo và các độ không đảm bảo tương quan/không tương quan, như mô tả trong Phụ lục B, Phụ lục C và Phụ lục D.

f) Sai lệch so với quy trình: Mọi sai lệch so với các yêu cầu của tiêu chuẩn này phải được báo cáo rõ ràng thành một điều khoản riêng rẽ. Từng sai lệch phải được dựa theo cơ sở kỹ thuật và ước tính về ảnh hưởng của nó lên kết quả thử nghiệm.

Hình 1 - Ví dụ về thể hiện dữ liệu: hàm truyền đo được

Bảng 1 - Ví dụ về thể hiện đường cong công suất đo được dựa trên dữ liệu từ cột khí tượng dùng cho kiểm tra tính tự nhất quán

 

Phụ lục A

(tham khảo)

Lắp thiết bị đo trên vỏ tuabin

A.1 Quy định chung

Bố trí thích hợp các thiết bị đo trên vỏ tuabin là quan trọng để thử nghiệm tuabin gió một cách chính xác. Cụ thể, thiết bị đo gió cần được lắp để giảm thiểu sai lệch luồng không khí, đặc biệt là do các ảnh hưởng của cần lắp đặt. Thiết bị đo gió trên vỏ tuabin cần được định vị để không bị nhạy với các chế độ đặt của tuabin và sai lệch luồng không khí gây ra bởi sự phức tạp của địa hình xung quanh. Các thiết bị đo và vật thể khác trên vỏ tuabin cần được lắp đặt theo cách tránh nhiễu với thiết bị đo gió.

A.2 Phương pháp ưu tiên để lắp đặt thiết bị đo gió

Phương pháp ưu tiên để lắp đặt thiết bị đo gió là lắp thẳng đứng trên đỉnh của ống, không có thiết bị hoặc dụng cụ nào khác gần đó. Việc tuân thủ tất cả các quy định trong Điều A.2 này sẽ đảm bảo rằng việc lắp đặt không gây sai lệch đáng kể đối với các phép đo gió. Thiết bị đo gió nên được lắp trên một ống trụ đứng, có đường kính ngoài giống như đường kính được sử dụng trong quá trình hiệu chuẩn, và ống này chứa cáp nối đến thiết bị đo gió. Sai số góc so với phương thẳng đứng phải nhỏ hơn 2°, và khuyến nghị nên sử dụng một dụng cụ đo góc nghiêng để kiểm tra tính thẳng đứng của thiết bị đo gió trong quá trình lắp đặt. Đường kính ống không được lớn hơn đường kính của thân thiết bị đo gió. Giá đỡ kết nối thiết bị đo gió với ống trụ đứng phải nhỏ gọn, nhẵn và đối xứng.

A.3 Vị trí ưu tiên của thiết bị đo gió

Thiết bị đo gió nên được đặt trong mặt phẳng đối xứng của vỏ tuabin. Thiết bị đo gió nên được lắp ở một vị trí trong vỏ tuabin nơi có chuyển động và rung động nhỏ. Vị trí lý tưởng, nếu có thể, là lắp thiết bị đo gió ở phần mở rộng của trung tâm tháp.

Cảm biến gió lắp trên vỏ tuabin nên được lắp trên lớp biên do vỏ tuabin tạo ra, được chỉ ra bởi đường 10° trong Hình A.1, và cũng nên được lắp ngoài vùng ảnh hưởng của dòng xoáy gốc cánh quạt, hình thành do sự chuyển đổi từ gốc cánh quạt hình trụ sang phần cánh có cấu trúc khí động học, được chỉ ra bởi đường trên cùng của khu vực màu xám. Ngoài ra, cảm biến nên được lắp ít nhất một khoảng cách bằng 1,5 lần đường kính gốc cánh (1,5D) phía sau tâm gốc cánh, và không nên lắp ở phía xuôi gió của lan can hoặc trong vùng rẽ khí do các cảm biến khác hoặc đèn báo hiệu gây ra. Cảm biến không nên được lắp trong phạm vi 1 m từ đầu phía xuôi gió của vỏ tuabin.

Cảm biến gió lắp trên mũ hub có thể được lắp ở vị trí trung tâm trục, trên một thanh nối kéo dài từ mũ hub với khoảng cách hợp lý dựa trên kinh nghiệm kỹ thuật. Hoặc, có thể lắp trên bề mặt của mũ hub nếu nguyên lý do của cảm biến dựa trên luồng không khí qua mũ hub. Dù bằng cách nào thì cũng phải lắp ít nhất một khoảng cách 0.6.D phía trước tâm gốc cánh.

Hình A.1 cho thấy các vị trí được khuyến nghị cho thiết bị đo gió. Trong Hình A.1, D _r được sử dụng để chỉ đường kính gốc cánh.

Hình A.1 - Lắp đặt thiết bị đo gió trên đỉnh của vỏ tuabin

Thiết bị đo gió nên được lắp đặt trong các khu vực có dấu chéo như được chỉ ra trong hình.

 

Phụ lục B

(quy định)

Đánh giá độ không đảm bảo đo

B.1 Yêu cầu chung

Phụ lục này đề cập đến các yêu cầu đối với việc xác định độ không đảm bảo đo. Cơ sở lý thuyết để xác định độ không đảm bảo bằng cách sử dụng phương pháp bin theo Phụ lục C và ví dụ về ước tính độ không đảm bảo trong Phụ lục D.

NTF và NPC đo được phải được bổ sung thêm ước tính về độ không đảm bảo của kết quả do độ không đảm bảo trong phép đo cũng như các yếu tố khác như địa hình. Ước tính phải dựa trên TCVN 9595-3 (ISO/IEC GUIDE 98-3).

Theo TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3), có hai loại độ không đảm bảo: loại A, có độ lớn có thể suy ra từ các phép đo và loại B được ước tính bằng các phương thức khác. Trong cả hai loại, độ không đảm bảo được thể hiện dưới dạng độ lệch chuẩn và được biểu thị là độ không đảm bảo chuẩn.

B.2 Đại lượng đo

Đại lượng đo là đường cong công suất, được xác định bằng các giá trị bin đo được và được chuẩn hóa của công suất điện và tốc độ gió (xem 9.1 và 9.2) và sản lượng điện hàng năm ước tính (xem 9.3). Độ không đảm bảo trong các phép đo được chuyển đổi thành độ không đảm bảo trong đại lượng đo bằng hệ số độ nhạy.

B.3 Các thành phần độ không đảm bảo

Bảng B.1 và Bảng B.2 cung cấp các tham số không đảm bảo tối thiểu phải được tính đến trong các phân tích về độ không đảm bảo của NTF và NPC tương ứng.

Bảng B.1 - Các thành phần độ không đảm bảo trong việc đánh giá hàm truyền vỏ tuabin

Các thành phần được đề cập trong Bảng B.1 tạo thành danh sách các thành phần độ không đảm bảo tối thiểu. Các thành phần có thể được bổ sung khi cần thiết.

CHÚ THÍCH: Giả định ngầm về phương pháp của tiêu chuẩn này là sản lượng điện trung bình trong thời gian 10 min từ tuabin gió được giải thích đầy đủ bằng tốc độ gió trung bình trong 10 min được đo đồng thời bằng thiết bị đo gió trên vỏ tuabin (có liên quan đến tốc độ gió luồng tự do bằng một NTF được đo của loại tuabin cụ thể) và mật độ không khí. Điều này là không đúng. Các biến số khác về luồng gió ảnh hưởng cả sản lượng điện và NTF. Theo đó, các tuabin gió giống hệt nhau sẽ mang lại công suất khác nhau và tốc độ gió trên vỏ tuabin khác nhau tại các vị trí khác nhau, ngay cả khi tốc độ gió luồng tự do và mật độ không khí tại độ cao hub là như nhau. Các biến số khác này bao gồm cả các biến động về tốc độ gió (theo ba hướng), độ nghiêng của vectơ luồng gió so với tỷ lệ nằm ngang của luồng xoáy và tốc độ trượt gió trung bình trên rôto. Hiện nay, các công cụ phân tích có rất ít trợ giúp trong việc xác định tác động của các biến này và các phương pháp thực nghiệm cũng gặp phải các khó khăn nghiêm trọng không kém.

Kết quả là đường cong công suất thay đổi từ vị trí này sang vị trí tiếp theo, nhưng do các biến số có ảnh hưởng khác nhau không được đo và tính đến nên sự thay đổi trong đường cong công suất sẽ xuất hiện dưới dạng độ không đảm bảo.

Độ không đảm bảo rõ ràng này bắt nguồn từ chênh lệch về sản lượng điện quan sát được trong các điều kiện khí hậu và địa hình khác nhau, nghĩa là khi so sánh AEP đo được ở địa hình đồng nhất với AEP đo được tại vị trí trang trại gió không đồng nhất.

Khó định lượng được độ không đảm bảo biểu kiến này. Tùy thuộc vào các điều kiện và khí hậu, độ không đảm bảo trong đường cong công suất trên vỏ tuabin có thể ở khoảng 10 % hoặc hơn. Nhìn chung, độ không đảm bảo có thể dự kiến tăng lên do độ phức tạp của các điều kiện vị trí mà ở đó NTF đã được đo và độ phức tạp của điều kiện vị trí mà NPC được đo khác nhau, với độ phức tạp của địa hình tăng và với việc tăng tần số điều kiện khí quyển không trung tính. Tiêu chuẩn này giải quyết vấn đề này bằng cách bổ sung các thành phần độ không đảm bảo ví dụ như sự thay đổi theo mùa và luồng gió vào rôto.

B.4 Độ không đảm bảo về hướng gió

Độ không đảm bảo về hướng gió không ảnh hưởng trực tiếp đến độ không đảm bảo của đường cong công suất hoặc độ không đảm bảo của sản lượng điện hàng năm nhưng nó ảnh hưởng đến việc tính toán của khu vực đo. Do đó, một vài ước tính về các thành phần độ không đảm bảo góp phần được nêu trong B.4.

Độ không đảm bảo trong phép đo hướng gió gồm ba thành phần: độ không đảm bảo trong vị trí xoay tuabin, độ không đảm bảo ở chong chóng gió và độ không đảm bảo ở hệ thống thu thập dữ liệu. Hơn nữa, độ không đảm bảo ở vị trí xoay tuabin gồm độ không đảm bảo về sự căn chỉnh cảm biến (hoặc sự lắp đặt cảm biến) và của độ phân giải tín hiệu (hoặc độ không đảm bảo của cảm biến). Độ không đảm bảo trong hướng gió đo được trên vỏ tuabin bao gồm độ không đảm bảo về hiệu chuẩn (chỉ cảm biến âm thanh), độ không đảm bảo về hiệu chuẩn theo vị trí và các tác động của rôto và địa hình đối với phép đo (địa hình gồm các hiệu ứng luồng gió hướng lên đối với vị trí cụ thể). Bảng B.2 liệt kê các thành phần độ không đảm bảo trên vỏ tuabin dựa trên hướng gió tuyệt đối.

Bảng B.2 - Các thành phần độ không đảm bảo trên vỏ tuabin dựa trên hướng gió tuyệt đối

 

Phụ lục C

(quy định)

Cơ sở lý thuyết để xác định độ không đảm bảo đo sử dụng phương pháp bin

C.1 Yêu cầu chung

Tốc độ gió được hiệu chỉnh thu được từ ứng dụng hàm truyền vỏ tuabin (NTF) có độ không đảm bảo được kết hợp với phép đo của NTF và cả với sự truyền của NTF đến cùng tuabin hoặc các tuabin khác (có cùng kiểu) ở các điều kiện luồng gió vào khác so với các điều kiện thông thường trong phép đo về mối liên quan của NTF.

Khi đánh giá độ không đảm bảo, u _c,i ở đầu ra tốc độ gió từ bin i của NTF đo được hoặc ở công suất trong bin i của đường cong công suất trên vỏ tuabin thì độ không đảm bảo chuẩn kết hợp có thể được thể hiện dưới dạng chung nhất:

trong đó

C _k,i là hệ số cảm biến của thành phần k trong bin i;

u _k,i là độ không đảm bảo chuẩn của thành phần k trong bin i;

c _l,j là hệ số cảm biến của thành phần l trong bin j;

u _l,j là độ không đảm bảo chuẩn của thành phần l trong bin j;

M là số lượng các thành phần độ không đảm bảo trong từng bin;

ρ _k,l,I,j là hệ số tương quan giữa thành phần độ không đảm bảo k trong bin j và thành phần độ không đảm bảo l trong bin j (trong Công thức (C.1) chỉ các thành phần theo đường chéo, j= i, được sử dụng). Thành phần độ không đảm bảo là đại lượng đầu vào riêng biệt trong độ không đảm bảo của từng tham số đo được. Độ không đảm bảo chuẩn kết hợp trong sản lượng điện hàng năm được ước tính i _AEP , có thể ở dạng chung nhất được tính bằng:

trong đó:

f _i là số lần tương đối của tốc độ gió nằm trong khoảng V _i-1 và V _i (F(V _i ) - F(V _i-1 )) trong bin i;

F(V) là hàm phân bố xác suất tích lũy Rayleigh đối với tốc độ gió;

N là số lượng bin;

N _h là số giờ trong một năm ≈ 8 760.

Hiếm khi có thể suy ra một cách rõ ràng tất cả các giá trị của hệ số tương quan ρ _k,l,i,j và thông thường cần phải đơn giản hóa đáng kể. Để đơn giản hóa các công thức về độ không đảm bảo kết hợp đến mức thực tế thì có thể đưa ra các giả định dưới đây:

• các thành phần độ không đảm bảo được tương quan hoàn toàn (ρ = 1, tức là tổng tuyến tính để thu được độ không đảm bảo chuẩn kết hợp) hoặc độc lập (ρ = 0, tức là tổng bậc hai, nghĩa là độ không đảm bảo chuẩn kết hợp là căn bậc hai của tổng bình phương các thành phần độ không đảm bảo);

• tất cả các thành phần độ không đảm bảo loại A là độc lập lẫn nhau và các thành phần độ không đảm bảo loại A và loại B là độc lập (bất kể chúng đến từ cùng một bin hoặc từ các bin khác nhau) trong khi độ không đảm bảo loại B hoàn toàn tương quan với các độ không đảm bảo loại B có cùng nguồn gốc ở một bin khác (ví dụ như độ không đảm bảo trong bộ chuyển đổi công suất trong các bin khác nhau).

Lưu ý rằng khi NPC được lấy đồng thời trên nhiều tuabin gió, độ không đảm bảo NTF hoàn toàn tương quan giữa các tuabin và các thành phần của độ không đảm bảo NTF có liên quan đến vị trí và các điều kiện luồng gió vào cũng có thể được coi là tương quan hoàn toàn miễn là cùng NTF được sử dụng trên tất cả các tuabin.

Bằng cách sử dụng các giả định này, độ không đảm bảo kết hợp của công suất trong bin, u _c,i có thể được tính bằng:

trong đó

M _A là số lượng các thành phần độ không đảm bảo loại A;

M _B là số lượng các thành phần độ không đảm bảo loại B;

s _k,i là độ không đảm bảo chuẩn loại A của thành phần k trong bin i;

s _i là các độ không đảm bảo loại A kết hợp trong bin i;

u _i là các độ không đảm bảo loại B kết hợp trong bin i.

cần lưu ý rằng u _c,i ² không phụ thuộc vào kích thước bin do tính phụ thuộc của s _i vào số lượng bộ dữ liệu trong bin (xem Công thức (C.3) và Công thức (C.9)).

Các giả định ngụ ý rằng độ không đảm bảo chuẩn kết hợp trong sản lượng điện u _AEP , là:

Ý nghĩa của thuật ngữ thứ hai trong Công thức (C.4) là mỗi thành phần độ không đảm bảo loại B riêng lẻ tiến hành thông qua độ không đảm bảo AEP tương ứng, áp dụng giả định về mối tương quan đầy đủ giữa các bin đối với các thành phần riêng lẻ. Cuối cùng, các thành phần độ không đảm bảo kết hợp bin chéo nhau được cộng thêm bậc hai vào độ không đảm bảo AEP tổng hợp.

C.2 Sự lan truyền của độ không đảm bảo thông qua các giai đoạn đo NTF/NPC

Việc đánh giá độ không đảm bảo phải được thừa nhận rằng độ không đảm bảo cụ thể thông qua các trạng thái khác nhau của phép đo NTF/NPC và do đó có nguy cơ bị đánh giá quá cao nếu các giả định ở trên liên quan đến tính độc lập giữa độ không đảm bảo loại B được áp dụng đầy đủ. Điều này có thể tránh được bằng cách xem xét mức độ hủy bỏ giữa các độ không đảm bảo.

Các ví dụ trong Bảng C.1 minh họa một số tình huống mà mức độ hủy bỏ có thể được giả định áp dụng.

Bảng C.1 - Ví dụ về các nguồn hủy bỏ

Trong tất cả các trường hợp trong Bảng C.1, mức độ hủy bỏ phải giảm khi sự khác biệt giữa các điều kiện khí quyển và/hoặc các điều kiện vị trí chủ yếu xảy ra trong mỗi giai đoạn đo tăng. Các khác biệt này có thể phát sinh do việc thực hiện các giai đoạn đo khác nhau ở các vị trí khác nhau (ví dụ như đo NTF trên một vị trí đơn giản và sử dụng NTF trong quá trình đo NPC trên một vị trí phức tạp) hoặc trong các mùa khác nhau (ví dụ như đo NTF vào mùa hè và đo NPC ở cùng một vị trí hoặc ở vị trí khác vào mùa đông).

Việc hủy bỏ này đã được ẩn ý sẵn trong phân tích độ không đảm bảo ở TCVN 10687-12-1 (IEC 61400- 12-1), nhưng không được nêu rõ trong tiêu chuẩn này. Có thể tìm thấy ví dụ về sự hủy bỏ trong phân tích của TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1) tại Phụ lục E, trong đó có tính toán độ không đảm bảo đối với hiệu chuẩn theo vị trí. Về nguyên tắc, các đặc tính vận hành thiết bị đo gió là một yếu tố góp phần vào độ không đảm bảo hiệu chuẩn theo vị trí. Vì cả hai thiết bị đo gió được yêu cầu phải cùng một loại nên sự đóng góp vào độ không đảm bảo được coi là bị hủy bỏ và do đó không được đưa vào tính toán.

Các ví dụ trong Phụ lục D đưa ra ước tính về độ không đảm bảo loại A và loại B đối với từng bin của đường cong công suất đo được. Ví dụ tuân theo TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3) và các giả định trên.

Sử dụng sự kết hợp các thành phần độ không đảm bảo loại B theo Công thức (C.3) và tính đến các hệ số hủy bỏ, tất cả các thành phần độ không đảm bảo trong mỗi bin có thể được kết hợp trước để thể hiện độ không đảm bảo loại B kết hợp của từng tham số đo được, ví dụ như đối với tốc độ gió.

trong đó

u _V,i là độ không đảm bảo tổng của tốc độ gió trong bin i;

u _V,k,i là độ không đảm bảo chuẩn của thành phần tốc độ gió strong bin i (xem Bảng C.2);

l _V,k là hệ số hủy bỏ đối với thành phần độ không đảm bảo k;

M là số lượng thành phần độ không đảm bảo tốc độ gió.

Lưu ý các hệ số hủy bỏ được tính đến trong Công thức (C.6). Đối với l = 1, không có hủy bỏ và Công thức (C.6) trở về công thức chung nhất (Công thức (C.1)). Đối với l < 1, có một mức hủy bỏ và đối với l = 0 thì có sự hủy bỏ hoàn toàn. Các nguyên tắc dưới đây áp dụng cho mức hủy bỏ:

- vì lý do phức tạp của độ không đảm bảo nên khó xác định chính xác mức hủy bỏ. Để hợp lý, nhưng cần ước tính một cách thận trọng về độ không đảm bảo tổng thể, không được áp dụng hệ số hủy bỏ cho sự xuất hiện lần đầu của thuật ngữ độ không đảm bảo mà chỉ áp dụng cho lần xuất hiện tiếp sau. Ví dụ nếu sử dụng cùng một thiết bị đo gió trong việc hiệu chuẩn theo vị trí như trong quá trình đo NTF thì độ không đảm bảo hiệu chuẩn của thiết bị đo gió trên cột khí tượng cố định được tính đến một cách đầy đủ (l = 1) trong độ không đảm bảo về hệ số hiệu chuẩn theo vị trí nhưng sẽ hủy bỏ toàn bộ hoặc một phần trong độ không đảm bảo TF. Việc hủy bỏ hoàn toàn (l = 0) là phù hợp nếu hai phép đo được thực hiện trong khoảng thời gian đủ ngắn để không có khả năng xảy ra sai lệch trong hệ số hiệu chuẩn, nếu không thì nên sử dụng phương pháp hủy bỏ một phần (1 > l > 0).

- độ không đảm bảo về thống kê không bao giờ bị hủy bỏ và do đó không có hủy bỏ.

- không có hủy bỏ hoàn toàn ngoài ví dụ như được đưa ra ở gạch đầu dòng ở trên, nhưng trong một số trường hợp có thể có hủy bỏ một phần.

- các ước tính cho trong Phụ lục D phải được lấy làm các giới hạn dưới đối với hủy bỏ; ngay cả khi các giá trị thấp hơn chỉ có thể được sử dụng khi được chứng minh bằng chứng.

Sau đó, độ không đảm bảo chuẩn của các đại lượng đo có thể được kết hợp để có được độ không đảm bảo tổng trong bin i bằng cách sử dụng Công thức (C.6). Công thức (C.7) có thể được sử dụng để tính độ không đảm bảo chuẩn của AEP.

Các chỉ số trong Công thức (C.6) được cho trong TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1) và TCVN 10687- 12-2 (IEC 61400-12-2). Lưu ý độ không đảm bảo do hệ thống thu thập dữ liệu là một phần của độ không đảm bảo của từng tham số đo và sai lệch luồng không khí do địa hình được tính đến trong độ không đảm bảo của tốc độ gió.

Để tính độ không đảm bảo trong AEP, độ không đảm bảo của từng thành phần loại B cần được kết hợp trên các bin trước khi cộng các thành phần khác nhau với nhau, để giải thích chính xác mối tương quan giữa các bin.

Công thức (C.7) giống với Công thức (C.4) ngoại trừ hệ số hủy bỏ l được tính đến trong Công thức (C.7).

C.3 Độ không đảm bảo loại A

C.3.1 Yêu cầu chung

Độ không đảm bảo loại A cần được coi là độ không đảm bảo của dữ liệu công suất điện đo được và dữ liệu công suất điện được chuẩn hóa trong từng bin, sự khác biệt về hiệu chuẩn theo vị trí (khi thực hiện) và sự khác biệt về NTF. Bảng C.2 liệt kê các thành phần độ không đảm bảo loại A có liên quan đặc biệt đến NTF.

C.3.2 Độ không đảm bảo loại A về công suất điện

Độ lệch chuẩn của sự phân bố về dữ liệu công suất được chuẩn hóa trong từng bin được tính bằng công thức (C.8):

trong đó

σ _P,j là độ lệch chuẩn của dữ liệu công suất được chuẩn hóa trong bin i;

N _i là số lượng bộ dữ liệu trong thời gian 10 min trong bin i;

P _i là công suất ra trung bình và được chuẩn hóa trong bin i;

P _n,i,j là công suất ra được chuẩn hóa của bộ dữ liệu j trong bin i.

Độ không đảm bảo chuẩn của công suất trung bình và được chuẩn hóa trong bin được ước tính bằng công thức:

trong đó

Sp,i là độ không đảm bảo chuẩn loại A của công suất trong bin i;

σ _P,j là độ lệch chuẩn của dữ liệu công suất được chuẩn hóa trong bin i;

N _i là số lượng bộ dữ liệu thời gian 10 min trong bin i.

Bảng C.2 - Danh sách về độ không đảm bảo loại A và B đối với NTF

C.4 Độ không đảm bảo loại B

C.4.1 Yêu cầu chung

Độ không đảm bảo loại B được giả định là có liên quan đến thiết bị đo, hệ thống thu thập dữ liệu và địa hình xung quanh khu vực thử nghiệm đặc tính công suất. Nếu các độ không đảm bảo được thể hiện dưới dạng giới hạn độ không đảm bảo hoặc có các hệ số phủ không đồng nhất ẩn thì độ không đảm bảo chuẩn phải được ước tính hoặc chúng phải được chuyển thành độ không đảm bảo chuẩn một cách thích hợp.

CHÚ THÍCH: Xem xét độ không đảm bảo được thể hiện dưới dạng giới hạn độ không đảm bảo ±U. Nếu sự phân bố xác suất hình chữ nhật (đều liên tục) được giả định thì độ không đảm bảo chuẩn là:

Nếu phân bố xác suất hình tam giác được giả định thì độ không đảm bảo chuẩn là:

C.4.2 Độ không đảm bảo loại B trong sự thay đổi về khí hậu

Thử nghiệm đặc tính công suất có thể được thực hiện ở các điều kiện khí quyển đặc biệt, ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm một cách có hệ thống, ví dụ như sự phân tầng khí quyển rất ổn định (trượt gió thẳng đứng lớn và luồng xoáy thấp) hoặc không ổn định (trượt gió nhỏ và luồng xoáy cao) hoặc sự thay đổi thường xuyên và/hoặc lớn về hướng gió. Độ không đảm bảo về khí hậu này có thể được nhận thấy trong hiệu chuẩn về vị trí, hàm truyền vỏ tuabin và đường cong công suất trên vỏ tuabin. Về bản chất, đó là độ không đảm bảo về thống kê mà thường có thể không xác định được từ dữ liệu do bản ghi dữ liệu không đủ dài. Do đó, điều này là đạt được bằng độ không đảm bảo loại B được liên kết với phương pháp được sử dụng.

C.5 Độ không đảm bảo mở rộng

Độ không đảm bảo chuẩn kết hợp của đường cong công suất và AEP có thể được thể hiện thêm bằng độ không đảm bảo mở rộng. Xem TCVN 9595-3 (ISO/IEC GUIDE 98-3) và giả định các phân bố chuẩn, các khoảng thời gian có mức độ tin cậy như thể hiện trong Bảng C.3 có thể tính bằng cách nhân các độ không đảm bảo chuẩn kết hợp này với hệ số phủ, cũng được thể hiện trong Bảng C.3.

Bảng C.3 - Độ không đảm bảo mở rộng

 

Phụ lục D

(quy định)

Thiết lập và tính độ không đảm bảo NTF

D.1 Các phương pháp và giả định

D.1.1 Yêu cầu chung

Phụ lục này đưa ra ước tính về độ lớn của từng thành phần độ không đảm bảo và hệ số đóng góp cũng như hai ví dụ làm rõ hơn việc tính toán. Nguyên tắc chung được giới thiệu trong Phụ lục B và Phụ lục C được sử dụng để suy ra độ không đảm bảo kết hợp trong AEP.

Phụ lục này mang tính quy định về các phương pháp và các giả định liên quan đến độ không đảm bảo và các mối tương quan phải được tuân thủ, trừ khi có các bằng chứng để làm cơ sở cho sự lựa chọn khác. Trừ khi được dẫn giải trong các chú thích, các thành phần độ không đảm bảo được giả định là phân bố độ không đảm bảo phân bố chuẩn.

D.1.2 Hiệu chuẩn theo vị trí

Phép đo tốc độ gió được thực hiện trên cột khí tượng hướng gió đến có hiệu chỉnh hiệu chuẩn theo vị trí đo được áp dụng cho các điều kiện luồng tự do đại diện ở vị trí tuabin. Việc đánh giá và giải thích độ không đảm bảo của đường cong công suất sẽ nhận biết các ảnh hưởng của độ không đảm bảo của hiệu chuẩn theo vị trí.

Bảng D.1 - Ước tính đối với các thành phần độ không đảm bảo từ hiệu chuẩn theo vị trí

Các giả định trong Bảng D.1 liên quan đến độ không đảm bảo và mối tương quan phải được tuân theo trừ khi có bằng chứng mà dựa vào đó để lựa chọn khác.

Các thành phần độ không đảm bảo dùng cho u _SC,i,j có thể tìm trong Bảng D.1. u _SC,i,j được tính tương tự như trong TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1) như sau:

và

trong đó:

u _{SC ,i,j} là độ không đảm bảo dùng cho hiệu chuẩn theo vị trí trong bin tốc độ gió i và bin hướng gió j;

l là hệ số đóng góp;

N _j là số tỷ số tốc độ gió trong bin hướng gió j;

V _i là tốc độ gió trong bin i.

Độ không đảm bảo liên quan đến cấp của thiết bị đo gió được xác định như sau (cho NTF và NPC):

trong đó U _i và k được xác định theo TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1).

D.1.3 Ước tính thành phần độ không đảm bảo của hàm truyền vỏ tuabin

Phép đo NTF được thực hiện sử dụng cùng cột khí tượng tham chiếu và hệ thống ghi chép dữ liệu như được sử dụng trong hiệu chuẩn theo vị trí. Tuy nhiên, vì NTF được đo theo mùa khác nhau so với phép đo hiệu chuẩn theo vị trí, do đó có độ không đảm bảo bổ sung. Việc này là do ảnh hưởng của sự ổn định khí quyển có thể thay đổi và tác động không xác định của nó đến tính hợp lệ của mối quan hệ giữa hiệu chuẩn theo vị trí (cơ bản là liên quan đến tốc độ gió tại hai điểm trong không gian) và NTF (mà theo một cách nào đó bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng trung bình của đĩa rôto tuabin gió được giảm xuống tại điểm không gian nơi đặt thiết bị đo gió của vỏ tuabin). Các thành phần độ không đảm bảo đối với u _{V 6, i} ược cho trong Bảng D.2.

Bảng D.2 - Ước tính đối với các thành phần độ không đảm bảo từ phép đo NTF

Các giả định trong Bảng D.2 liên quan đến độ không đảm bảo và mối tương quan phải được tuân theo trừ khi có bằng chứng mà dựa vào đó để lựa chọn khác.

u _{V 6,i} được tính như sau:

D.1.4 Ước tính thành phần độ không đảm bảo của đường cong công suất vỏ tuabin

Để có sự phù hợp tốt giữa các đường cong công suất như TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1) trên tuabin thử nghiệm và các đường cong công suất NPC trên tuabin thử nghiệm, giả định rằng các ảnh hưởng của vị trí chỉ làm tăng một lượng nhỏ độ không đảm bảo của tốc độ gió ở các vị trí đơn giản. Tuy nhiên, khi chuyển sang một vị trí phức tạp hơn, dải các điều kiện về luồng không khí vào mà các tuabin và thiết bị đo gió trên vỏ tuabin gặp phải sẽ rộng hơn, cũng có nghĩa là một số thành phần độ không đảm bảo sẽ tăng lên.

D.1.5 Độ không đảm bảo về hướng gió

Độ không đảm bảo của hướng gió không ảnh hưởng trực tiếp đến độ không đảm bảo của đường cong công suất hoặc độ không đảm bảo của sản lượng điện hàng năm nhưng nó ảnh hưởng đến việc tính khu vực đo. Do đó, một vài ước tính của các thành phần độ không đảm bảo đóng góp được đưa ra trong tiêu chuẩn này.

Các thành phần độ không đảm bảo đối với u _WD như Bảng D.3 dưới đây.

Bảng D.3 - Ước tính đối với các thành phần độ không đảm bảo về hướng gió

Các giả định trong Bảng D.3 liên quan đến độ không đảm bảo và độ tương quan, phải được tuân thủ trừ khi có các bằng chứng để làm cơ sở cho sự lựa chọn khác.

u _WD được tính như sau:

D.1.4 Hệ số đóng góp

Có thể thấy được ảnh hưởng của địa hình ở cả NTF và NPC. Nhưng địa hình tương tự sẽ có các ảnh hưởng tương tự do đó, mức đóng góp có thể giả định được. Bảng D.4 đưa ra hệ số đóng góp được khuyến nghị giữa các loại địa hình khác nhau. Cột tham chiếu và thiết bị đo gió trên vỏ tuabin gió đều có chung phép đo hiệu chuẩn theo vị trí, phép đo NTF và phép đo đặc tính công suất theo TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1); do đó chắc chắn rằng các khía cạnh về độ không đảm bảo kết hợp với yêu cầu cụ thể này sẽ góp phần vào nhiều giai đoạn. Các giá trị chỉ thị giá trị tối thiểu phải được sử dụng. Mức độ mà chúng đóng góp mang tính chủ quan cao.

Bảng D.4 - Ước tính về hệ số đóng góp đối với hiệu chuẩn theo vị trí

Các giả định trong Bảng D.4 liên quan đến độ không đảm bảo và độ tương quan phải được tuân thủ trừ khi có các bằng chứng để làm cơ sở cho sự lựa chọn khác.

Bảng D.5 - Ước tính về hệ số đóng góp đối với NTF

Các giả định trong Bảng D.5 liên quan đến độ không đảm bảo và độ tương quan phải được tuân thủ trừ khi có các bằng chứng để làm cơ sở cho sự lựa chọn khác.

D.2 Các tính toán ví dụ về độ không đảm bảo

D.2.1 Mô tả ví dụ

Các ví dụ này minh họa các trường hợp sau đây:

a) NTF được suy ra từ một tuabin thử nghiệm ở vị trí không yêu cầu hiệu chỉnh vị trí;

b) đường cong công suất theo TCVN 10687-12-1 (IEC 61400-12-1) được suy ra từ tuabin thử nghiệm NTF;

c) NTF được áp dụng cho một tuabin khác cùng loại ở cùng một địa hình;

D.2.2 Trường hợp ví dụ - Độ không đảm bảo NTF

Nếu không hiệu chuẩn theo vị trí thì tất cả các hệ số đóng góp đều bằng 1 (đóng góp ở một giai đoạn) đối với độ không đảm bảo NTF. Theo ví dụ, độ không đảm bảo là 2 % được sử dụng đối với sai lệch luồng không khí do địa hình. Tính toán u _FS,i là:

Tương tự đối với phép tính cho u _N,i :

Độ không đảm bảo thu được từ phương pháp được cho bởi Công thức (D.13):

D.2.3 Trường hợp ví dụ - Độ không đảm bảo NPC

Trong ví dụ này, tất cả máy biến dòng và máy biến điện áp và bộ chuyển đổi công suất đều được giả định ở cấp chính xác 0,5.

Máy biến dòng có cấp 0,5 (tải danh nghĩa của máy biến dòng ở đây được thiết kế để phù hợp với công suất danh nghĩa mà không phải là 200 % công suất danh nghĩa). Chủng có các giới hạn về độ không đảm bảo, xem TCVN 11845-2 (IEC 61869-2), là ± 0,5 % dòng điện ở 100% tải).

Tuy nhiên, ở mức tải 20 % và 5 %, giới hạn độ không đảm bảo được tăng lên tương ứng là ± 0,75 % và ± 1,5 % dòng điện. Đối với các phép đo đặc tính công suất trên tuabin gió, sản lượng điện quan trọng nhất được tạo ra ở mức công suất giảm. Do đó, dự đoán các giới hạn về độ không đảm bảo là ±0,75 % của dòng điện ở mức tải 20 % là mức trung bình khá. Sự phân bố về độ không đảm bảo được giả định là hình chữ nhật. Giả định rằng độ không đảm bảo của ba máy biến dòng là do các yếu tố ảnh hưởng bên ngoài như nhiệt độ không khí, tần số lưới, v.v.... Do đó, chúng được giả định là hoàn toàn tương quan (ngoại lệ so với giả định chung) và được cộng tuyến tính. Vì mỗi máy biến dòng đóng góp một phần ba vào phép đo công suất, nên độ không đảm bảo của tất cả các máy biến dòng tỷ lệ với công suất như sau:

Máy biến điện áp cấp chính xác 0,5 có giới hạn độ không đảm bảo, xem TCVN 11845-3 (IEC 61869-3), là ± 0,5 % điện áp ở tất cả các tải. Sự phân bố độ không đảm bảo được giả định là hình chữ nhật. Điện áp lưới thường khá ổn định và không phụ thuộc vào công suất của tuabin gió. Độ không đảm bảo của ba máy biến điện áp giống như đối với máy biến dòng được giả định là do các yếu tố ảnh hưởng bên ngoài như nhiệt độ không khí, tần số lưới điện, v.v.... Do đó, chúng được giả định là tương quan hoàn toàn (ngoại lệ so với giả định chung) và được cộng tuyến tính. Vì mỗi máy biến điện áp đóng góp một phần ba vào phép đo công suất, nên độ không đảm bảo của tất cả các máy biến điện áp tỷ lệ với công suất như sau:

Nếu máy biến dòng và máy biến điện áp không được vận hành trong giới hạn tải vận hành của mạch vòng thứ cấp, thì phải thêm độ không đảm bảo bổ sung. Bộ chuyển đổi công suất cấp chính xác 0,5, xem IEC 60688, với công suất danh nghĩa là 2 000 kW (200 % công suất danh nghĩa của tuabin gió) có giới hạn độ không đảm bảo là 10 kW. Sự phân bố độ không đảm bảo được giả định là hình chữ nhật. Do đó, độ không đảm bảo của bộ chuyển đổi công suất là:

Điều này dẫn đến:

u _V,i không thể viết dưới dạng phép toán đơn giản do nó bao gồm độ không đảm bảo loại A.

 

Phụ lục E

(quy định)

Các loại thiết bị đo gió được cho phép

E.1 Yêu cầu chung

Các thiết bị đo gió được sử dụng trên cột khí tượng để thiết lập hàm truyền theo 6.4 phải là cấp chính xác 1,7A hoặc tốt hơn, như định nghĩa trong TCVN 10687-50-1 (IEC 61400-50-1).

Thiết bị đo gió được sử dụng trên vỏ tuabin, được khuyến nghị là cấp chính xác 2,5B hoặc tốt hơn (như được định nghĩa trong TCVN 10687-50-1 (IEC 61400-50-1)) nhưng chỉ có thể là bất kỳ một trong các loại sau đây:

a) thiết bị đo gió dạng cốc;

b) thiết bị đo gió âm thanh;

c) thiết bị đo gió kiểu dẫn động.

Không được sử dụng bất kỳ loại thiết bị đo gió nào khác (ống pit tông, thiết bị đo gió sợi dây nóng, thiết bị đo gió bề mặt nóng, v.v...) để thiết lập hàm truyền hoặc để đo đường cong công suất trên vỏ tuabin.

Thiết bị đo gió dạng cốc phải được hiệu chuẩn theo TCVN 10687-50-1 (IEC 61400-50-1): quy trình hiệu chuẩn thiết bị đo gió dạng cốc.

Thiết bị đo gió âm thanh phải được hiệu chuẩn theo TCVN 10687-50-1 (IEC 61400-50-1), quy trình hiệu chuẩn thiết bị đo gió âm thanh.

Thiết bị đo gió kiểu dẫn động phải được hiệu chuẩn theo TCVN 10687-50-1 (IEC 61400-50-1), quy trình hiệu chuẩn thiết bị đo gió dạng cốc.

Báo cáo hiệu chuẩn của tất cả các cảm biến phải tuân theo các yêu cầu như được nêu trong quy trình hiệu chuẩn thiết bị đo gió dạng cốc và âm thanh của TCVN 10687-50-1 (IEC 61400-50-1).

E.2 Hiệu chuẩn lại thiết bị đo gió âm thanh

Một cảm biến đã được sử dụng trên tuabin để đo hàm truyền phải được hiệu chuẩn lại sau đợt đo. So sánh tại chỗ là một giải pháp thay thế có thể chấp nhận được. Độ lệch tối đa cho phép giữa hiệu chuẩn và hiệu chuẩn lại là 1 % trong phạm vi tốc độ gió từ 4 m/s đến 12 m/s. Quy trình hiệu chuẩn theo vị trí như đã mô tả trong TCVN 10687-50-1 (IEC 61400-50-1) phải được sử dụng khi hiệu chuẩn theo vị trí được thực hiện.

E.3 Độ không đảm bảo của thiết bị đo gió âm thanh và thiết bị đo gió kiểu dẫn động

Độ không đảm bảo tốc độ gió cuối cùng của cảm biến có thể được tính bằng cách kết hợp bậc hai độ không đảm bảo hiệu chuẩn, độ không đảm bảo từ thử nghiệm xoay và độ không đảm bảo từ thử nghiệm nghiêng một cách thích hợp.

Độ không đảm bảo hướng gió cuối cùng của cảm biến có thể được tính bằng cách kết hợp bậc hai độ không đảm bảo từ phép thừ xoay và phép thử nghiêng thích hợp (xem Phụ lục B).

Thử nghiệm nghiêng cũng rất được khuyến cáo đối với thiết bị đo gió dạng cốc và thiết bị đo gió dẫn động và cần được xem xét cho chong chóng gió cũng như thử nghiệm gió giật đối với thiết bị đo gió để xác định ảnh hưởng từ luồng xoáy.

 

Phụ lục F

(tham khảo)

Việc tổ chức thử nghiệm, an toàn và liên lạc

F.1 Tổng quan

Phụ lục này đưa ra các khuyến nghị về cách mà một thử nghiệm được tổ chức liên quan đến ấn định vai trò và trách nhiệm, an toàn và liên lạc giữa các bên liên quan. Các bên liên quan là tất cả các bên bị ảnh hưởng bởi thử nghiệm theo bất kỳ cách nào.

F.2 Trách nhiệm đối với thử nghiệm

Trưởng nhóm thử nghiệm phải được nhận biết và được thông báo cho các bên liên quan. Trường nhóm thử nghiệm phải chịu trách nhiệm chuẩn bị kế hoạch thử nghiệm, lựa chọn tất cả các nhân viên thử nghiệm khác, giải thích các phương pháp và quy trình thử nghiệm, đánh giá dữ liệu thử nghiệm và chuẩn bị báo cáo thử nghiệm.

F.3 An toàn trong quá trình thử nghiệm

Tất cả nhân viên thử nghiệm phải được định hướng về vị trí, làm quen đầy đủ và được đào tạo để làm việc trong các điều kiện nguy hiểm mà các điều kiện này có thể thường xuyên xảy ra tại vị trí và tuân theo các quy định về an toàn.

F.4 Liên lạc

Bất kỳ tuabin nào cần thử nghiệm phải được đánh dấu rõ ràng là đang được thử nghiệm, thời gian thử nghiệm theo kế hoạch cũng như thông tin liên hệ của trưởng nhóm thử nghiệm và/hoặc các đại diện an toàn khác và các dịch vụ khẩn cấp. Bất kỳ người nào tiếp cận tuabin đang thử nghiệm đều phải được ghi vào sổ nhật ký và phải thông báo cho trưởng nhóm thử nghiệm. Bất kỳ thay đổi từ xa nào đối với chế độ vận hành của tuabin cần thử nghiệm cũng phải được báo cáo với trường nhóm thử nghiệm.

F.5 Trước khi kiểm tra

Tất cả các bản vẽ, tài liệu, thông số kỹ thuật, chứng chỉ và báo cáo có liên quan phải theo chỉ đạo của trưởng nhóm thử nghiệm. Ngay trước khi bắt đầu thử nghiệm, tuabin cần thử nghiệm phải được kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo đáp ứng các điều kiện thử nghiệm đã thỏa thuận. Kế hoạch thử nghiệm do trưởng nhóm thử nghiệm lập trước khi bắt đầu thử nghiệm và được sự thống nhất của các bên liên quan. Kế hoạch thử nghiệm phải được gửi cho các bên liên quan với đủ thời gian để xem xét và thống nhất bằng văn bản. Trong trường hợp kế hoạch thử nghiệm không rõ ràng, các quy định trong tài liệu này phải được áp dụng. Trong trường hợp cả kế hoạch thử nghiệm và tài liệu này đều không rõ ràng thì việc giải thích của trưởng nhóm thử nghiệm sẽ được ưu tiên áp dụng.

F.6 Trong quá trình thử nghiệm

Báo cáo kiểm tra và bất kỳ quan sát có liên quan nào trong quá trình hiệu chuẩn thiết bị đo, chuẩn bị thử nghiệm hoặc thời gian thử nghiệm phải do trưởng nhóm thử nghiệm ghi lại bằng văn bản, được gửi ngay cho các bên liên quan để nhận xét bằng văn bản và được đưa vào báo cáo thử nghiệm cùng với các phản hồi nhận được. Bản nhận xét phải được phân loại là có liên quan nếu bất kỳ đại diện nào của một bên cho rằng nó có liên quan.

H.7 Sau thử nghiệm

Nếu được bất kỳ bên liên quan nào yêu cầu, (các) tuabin cần thử nghiệm phải được kiểm tra sau thử nghiệm với phạm vi giống với kiểm tra trước thử nghiệm. Trưởng nhóm thử nghiệm phải chuẩn bị báo cáo cuối cùng trong khung thời gian đã thỏa thuận trong kế hoạch thử nghiệm ở định dạng dự thảo và gửi cho các bên liên quan.

 

Phụ lục G

(tham khảo)

Lưu đồ NTF

Hình G.1 đưa ra lưu đồ quy trình tạo hàm truyền vỏ tuabin.

Hình G.1 - Lưu đồ NTF

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] IEC 61400-2, Wind turbines - Part 2: Small wind turbines

 

Mục lục

Trang

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 chữ viết tắt

5 Tổng quan về phương pháp đo

6 Chuẩn bị đo hàm truyền vỏ tuabin

6.1 Yêu cầu chung

6.2 Tuabin gió

6.3 Vị trí thử nghiệm

6.4 Kế hoạch thử nghiệm

7 Thiết bị thử nghiệm

7.1 Yêu cầu chung

7.2 Thu thập dữ liệu

8 Quy trình đo

8.1 Yêu cầu chung

8.2 Đồng bộ hóa (các) hệ thống dữ liệu

8.3 Thu thập dữ liệu

8.4 Kiểm tra chất lượng dữ liệu

8.5 Loại bỏ dữ liệu

8.6 Hiệu chỉnh dữ liệu

8.7 Cơ sở dữ liệu

9 Kết quả thu được

9.1 Tổng quan về kết quả thu được

9.2 Xác định hàm truyền vỏ tuabin đo được

9.3 Kiểm tra chất lượng dữ liệu

9.4 Phân tích độ không đảm bảo

10 Định dạng báo cáo

Phụ lục A (tham khảo) - Lắp thiết bị đo trên vỏ tuabin

Phụ lục B (quy định) - Đánh giá độ không đảm bảo đo

Phụ lục C (quy định) - Cơ sở lý thuyết để xác định độ không đảm bảo đo sử dụng phương pháp bin

Phụ lục D (quy định) - Thiết lập và tính độ không đảm bảo NTF

Phụ lục E (quy định) - Các loại thiết bị đo gió được cho phép

Phụ lục F (tham khảo) - Việc tổ chức thử nghiệm, an toàn và liên lạc

Phụ lục G (tham khảo) - Lưu đồ NTF

Thư mục tài liệu tham khảo