Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10687-11:2025 IEC 61400-11:2012 WITH AMENDMENT 1:2018 Hệ thống phát điện gió - Phần 11: Kỹ thuật đo tiếng ồn âm thanh

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10687-11:2025

IEC 61400-11:2012

WITH AMENDMENT 1:2018

HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN GIÓ - PHẦN 11: KỸ THUẬT ĐO TIẾNG ỒN ÂM THANH

Wind turbines - Part 11: Acoustic noise measurement techniques

Lời nói đầu

TCVN 10687-11:2025 hoàn toàn tương đương với IEC 61400-11:2012 và sửa đổi 1:2018;

TCVN 10687-11:2025 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 61400-11:2012, Amd 1:2018), Phần 11: Yêu cầu thiết kế tháp và móng

- TCVN 10687-12:2025 (IEC 61400-12:2022), Phần 12: Đo đặc tính công suất của tuabin gió phát điện - Tổng quan

- TCVN 10687-12-1:2023 (IEC 61400-12-1:2022), Phần 12-1: Đo hiệu suất năng lượng của tuabin gió phát điện

- TCVN 10687-12-2:2023 (IEC 61400-12-2:2022), Phần 12-2: Hiệu suất năng lượng của tuabin gió phát điện dựa trên phép đo gió trên vỏ tuabin

- TCVN 10687-12-3:2025 (IEC 61400-12-3:2022), Phần 12-3: Đặc tính công suất - Hiệu chuẩn theo vị trí dựa trên phép đo

- TCVN 10687-12-4:2023 (IEC TR 61400-12-4:2020), Phần 12-4: Hiệu chuẩn vị trí bằng số đối với thử nghiệm hiệu suất năng lượng của tuabin gió

- TCVN 10687-12-5:2025 (IEC 61400-12-5:2022), Phần 12-5: Đặc tính công suất - Đánh giá chướng ngại vật và địa hình

- TCVN 10687-12-6:2025 (IEC 61400-12-6:2022), Phần 12-6: Hàm truyền vỏ tuabin dựa trên phép đo của tuabin gió phát điện

- TCVN 10687-13:2025 (IEC 61400-13:2015, AMD 1:2021), 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 thực 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 11: KỸ THUẬT ĐO TIẾNG ỒN ÂM THANH

Wind turbines - Part 11: Acoustic noise measurement techniques

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này cung cấp các quy trình đo để xác định rõ sự phát thải tiếng ồn từ tuabin gió. Các quy trình này sử dụng những phương pháp phù hợp để đo tiếng ồn tại vị trí gần tuabin, nhằm giảm thiểu sai số do sự lan truyền âm thanh, nhưng cũng đủ xa để bảo đảm rằng kích thước nguồn là có hạn. Các quy trình này khác biệt ở một số khía cạnh so với những phương pháp thường dùng trong nghiên cứu đánh giá tiếng ồn cộng đồng. Mục tiêu là xác định đặc tính tiếng ồn của tuabin gió ở nhiều tốc độ và hướng gió khác nhau. Việc chuẩn hóa các quy trình đo cũng hỗ trợ so sánh giữa các tuabin gió khác nhau.

Các quy trình này đề xuất các phương pháp để xác định phát thải tiếng ồn của một tuabin gió đơn lẻ một cách nhất quán và chính xác. Các quy trình này bao gồm:

• địa điểm của các vị trí đo âm thanh;

• yêu cầu thu thập dữ liệu âm thanh, khí tượng và dữ liệu hoạt động liên quan đến tuabin gió;

• phân tích dữ liệu thu thập và nội dung của báo cáo dữ liệu; và

• xác định các tham số phát thải âm thanh cụ thể cùng các mô tả liên quan để thực hiện các đánh giá môi trường.

Tiêu chuẩn này không giới hạn ở các tuabin gió với kích thước hoặc loại hình nào cụ thể. Các quy trình trong tiêu chuẩn này cho phép mô tả một cách chi tiết sự phát thải tiếng ồn từ một tuabin gió. Phương pháp cho tuabin gió cỡ nhỏ được mô tả trong Phụ lục F.

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 12527 (IEC 61672) (tất cả các phần), Điện âm - Máy đo mức âm

TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3) Độ không đảm bảo đo - Phần 3: Hướng dẫn trình bày độ không đảm bảo đo (GUM:1995)

IEC 60688, Electrical measuring transducers for converting a.c. electrical quantities to analogue or digital signals (Cảm biến đo điện cho việc chuyển đổi các đại lượng điện xoay chiều thành tín hiệu tương tự hoặc số).

IEC 60942:2003, Electroacoustics - Sound calibrators (Điện âm - Bộ hiệu chuẩn âm)

IEC 61260:1995, Electroacoustics - Octave-band and fractional-octave-band filters (Điện âm - Bộ lọc tần số băng và băng phân đoạn)

IEC 61400-12-1:2005, Wind turbines - Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines (Tuabin gió - Phần 12-1: Đo đặc tính công suất của các tuabin gió sản xuất điện)[1]

IEC 61400-12-2, Wind turbines - Part 12-2: Power performance verification of electricity producing wind turbines (Tuabin gió - Phần 12-2: Kiểm tra xác nhận đặc tính công suất của các tuabin gió sản xuất điện).[2]

3 Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây:

3.1

Mức công suất âm thanh biểu kiến (apparent sound power level)

L_WA

Mức công suất âm thanh theo trọng số A so với 1 pW của một nguồn điểm tại tâm rôto, có cùng mức phát thải âm thanh trong hướng gió thổi qua như tuabin gió đang được đo. Mức công suất âm thanh biểu kiến L_WA được xác định tại các tốc độ gió tại trung tâm của khoảng phân loại ở độ cao hub.

Chú thích 1: Mức công suất âm thanh biểu kiến được biểu thị bằng dB so với 1 pW.

3.2

Mức công suất âm thanh biểu kiến dựa trên tốc độ gió tại độ cao 10 m (apparent sound power level with reference to wind speed at 10 m height)

L_WA,10m

Mức công suất âm thanh được trọng số A so với 1 pW của một nguồn điểm tại trung tâm rôto, có cùng mức phát thải âm thanh trong hướng gió thổi qua như tuabin gió đang được đo. Mức công suất âm thanh biểu kiến L_WA,10m được xác định tại các tốc độ gió tại trung tâm của khoảng phân loại ở độ cao 10 m trong bin tốc độ gió đã đo được.

Chú thích 1: Mức công suất âm thanh biểu kiến theo tốc độ gió tại độ cao 10 m được biểu thị bằng dB so với 1 pW.

3.3

Khả năng nghe tiêu chuẩn (audibility criterion)

L_a

Đường cong tiêu chuẩn phụ thuộc vào tần số được xác định từ các thử nghiệm nghe, phản ánh phản ứng chủ quan của một “người nghe điển hình” với các tần số âm khác nhau.

Chú thích 1: Khả năng nghe tiêu chuẩn được biểu thị bằng đơn vị decibel (dB) so với mức áp suất âm thanh tham chiếu là 20 micropascal (µPa).

3.4

Mức áp suất âm thanh (sound pressure levels)

3.4.1

Mức áp suất âm thanh trọng số A (A-weighted sound pressure levels)

L_A

Mức áp suất âm thanh được đo với các mạng trọng số tần số A theo quy định trong TCVN 12527 (IEC 61672).

Chú thích 1: Mức áp suất âm thanh trọng số A được biểu thị bằng dB so với 20 µPa.

3.4.2

Mức áp suất âm thanh trọng số C (C-weighted sound pressure levels)

L_C

Mức áp suất âm thanh được đo với các mạng trọng số tần số C theo quy định trong TCVN 12527 (IEC 61672).

Chú thích 1: Mức áp suất âm thanh trọng số C được biểu thị bằng dB so với 20 µPa.

3.5

Tâm bin (bin centre)

Giá trị tâm bin tốc độ gió.

3.6

Góc nghiêng (inclination angle)

ϕ

Góc giữa mặt phẳng của bảng đo và đường thẳng nối từ micrô đến trung tâm của rôto .

Chú thích 1: Góc nghiêng được biểu thị bằng độ (°).

3.7

Công suất tối đa (maximum power)

Giá trị lớn nhất của đường cong công suất đã phân loại cho chế độ hoạt động tối ưu về công suất.

Chú thích 1: Công suất tối đa được biểu thị bằng kilowatt (kW).

3.8

Tốc độ gió đo được tại độ cao Z (measured wind speed at height Z)

V_Z,m

Tốc độ gió đo được ở độ cao Z bằng thiết bị đo gió lắp trên cột.

Chú thích 1: Tốc độ gió đo được tại độ cao Z được biểu thị bằng mét trên giây (m/s).

3.9

Tốc độ gió đo tại vỏ tuabin ở độ cao hub (measured nacelle wind speed at hub height)

V_nac,m

Tốc độ gió đo được tại độ cao hub bằng thiết bị đo gió trong vỏ tuabin.

Chú thích 1: Tốc độ gió đo tại vỏ tuabin ở độ cao hub được biểu thị bằng mét trên giây (m/s).

3.10

Tốc độ gió chuẩn hóa tại vỏ tuabin ở độ cao hub (normalised nacelle wind speed at hub height)

V _nac,n

Tốc độ gió chuẩn hóa tại độ cao hub, đã được điều chỉnh theo điều kiện khí tượng tiêu chuẩn.

Chú thích 1: Tốc độ gió chuẩn hóa tại vỏ tuabin ở độ cao hub được biểu thị bằng mét trên giây (m/s).

3.11

Tốc độ gió chuẩn hóa từ đường cong công suất (normalised wind speed derived from power curve)

V_P,n

Tốc độ gió chuẩn hóa lấy từ đường cong công suất dưới điều kiện khí tượng tiêu chuẩn.

Chú thích 1: Tốc độ gió chuẩn hóa lấy từ đường cong công suất được biểu thị bằng mét trên giây (m/s).

3.12

Tốc độ gió chuẩn hóa tại độ cao hub trong phép đo tiếng ồn nền (normalised wind speed at hub height during background noise measurements)

V_B,n

Tốc độ gió chuẩn hóa tại độ cao hub từ thiết bị đo gió.

Chú thích 1: Tốc độ gió chuẩn hóa tại độ cao hub trong phép đo tiếng ồn nền được biểu thị bằng mét trên giây (m/s).

3.13

Tốc độ gió chuẩn hóa tại độ cao hub (normalised wind speed at hub height)

V_H,n

Tốc độ gió chuẩn hóa tại độ cao hub.

Chú thích 1: Tốc độ gió chuẩn hóa tại độ cao hub được biểu thị bằng mét trên giây (m/s).

3.14

Tốc độ gió chuẩn hóa tại độ cao Z (normalised wind speed at height Z)

V_Z,n

Tốc độ gió chuẩn hóa tại độ cao Z từ thiết bị đo gió gắn trên cột.

Chú thích 1: Tốc độ gió chuẩn hóa tại độ cao Z được biểu thị bằng mét trên giây (m/s).

3.15

Khoảng cách tham chiếu (reference distance)

R₀

Khoảng cách ngang danh nghĩa từ trung tâm chân đế của tuabin gió đến từng vị trí micro đã được quy định.

Chú thích 1: Khoảng cách tham chiếu được biểu thị bằng mét (m).

3.16

Chiều dài gồ ghề tham chiếu (reference roughness length)

z_0ref

Chiều dài gồ ghề là 0,05 m được sử dụng để chuyển đổi tốc độ gió về điều kiện tham chiếu khí tượng.

Chú thích 1: Chiều dài gồ ghề tham chiếu được biểu thị bằng mét (m).

3.17

Mức áp suất âm thanh (sound pressure level)

L_p

Mười lần log₁₀ của tỷ lệ giữa áp suất âm thanh trung bình bình phương và bình phương của áp suất âm thanh tham chiếu 20 µPa.

Chú thích 1: Mức áp suất âm thanh được biểu thị bằng dB so với 20 µPa.

3.18

Khả năng nghe âm sắc (tonal audibility)

∆L_a,k

Sự khác biệt giữa tính âm sắc và khả năng nghe tiêu chuẩn trong mỗi bin tốc độ gió, với k là giá trị tâm bin tốc độ gió.

Chú thích 1: Khả năng nghe âm sắc được biểu thị bằng dB.

3.19

Tính âm sắc (tonality)

∆L_k

Sự khác biệt giữa mức âm sắc và mức tiếng ồn che khuất trong băng tần quan trọng xung quanh âm sắc trong mỗi bin tốc độ gió, trong đó k là giá trị tâm bin tốc độ gió.

Chú thích 1: Tính âm sắc được biểu thị bằng dB.

3.20

Bin tốc độ gió (wind speed bin)

Khoảng tốc độ gió có độ rộng 0,5 m/s, có giá trị trung tâm là các tốc độ gió nguyên và nửa nguyên, mở ở phía thấp và đóng ở phía cao.

3.21

Tốc độ gió tại độ cao 10 m (wind speed at 10 m height)

V₁₀

Tốc độ gió đo ở độ cao 10 m (ký hiệu V10) được sử dụng để báo cáo các mức công suất âm thanh biểu kiến và phổ âm sắc tương ứng với độ cao tham chiếu 10 m.

Chú thích 1: Tốc độ gió tại độ cao 10 m được biểu thị bằng mét trên giây (m/s).

4 Ký hiệu và đơn vị

D	đường kính rôto (tuabin trục ngang) hoặc đường kính quay của rôto (tuabin trục dọc)	(m)
H	chiều cao tâm rôto (tuabin trục ngang) hoặc chiều cao mặt phẳng ngang qua tâm của rôto (tuabin trục dọc) so với mặt đất cục bộ gần tuabin gió	(m)
LA hoặc LC	mức áp suất âm thanh trọng số A hoặc C	(dB)
LAeq	mức áp suất âm thanh trọng số A liên tục tương đương	(dB)
Lpn,j,k	mức áp suất âm thanh của tiếng ồn che khuất trong băng tần quan trọng thứ “j” tại bin tốc độ gió thứ “k”	(dB)
Lpn,avg,j,k	trung bình của các mức áp suất âm thanh băng thông phân tích của tiếng ồn che khuất trong băng tần quan trọng thứ “j” tại bin tốc độ gió thứ “k”	(dB)
Lpt,j.k	mức áp suất âm thanh của âm sắc trong băng tần quan trọng thứ “j” tại bin tốc độ gió thứ “k”	(dB)
LWA,k	mức công suất âm thanh biểu kiến, trong đó k là giá trị tâm bin tốc độ gió	(dB)
log	hàm logarit cơ số 10
Pm	công suất điện đo được	(kW)
Pn	công suất điện chuẩn hóa	(kW)
R1	khoảng cách nghiêng, từ tâm rôto đến vị trí đo thực tế	(m)
R0	khoảng cách tham chiếu	(m)
S0	diện tích tham chiếu, S0 = 1 m2	(m2)
TC	nhiệt độ không khí	(°C)
Tk	nhiệt độ không khí tuyệt đối	(K)
UA	độ không đảm bảo loại A	(-)
UB	độ không đảm bảo loại B	(-)
VH	tốc độ gió tại độ cao hub, H	(m/s)
VP	Tốc độ gió được suy ra từ đường cong công suất	(m/s)
Vz	tốc độ gió tại độ cao, z	(m/s)
Vnac	tốc độ gió đo được từ thiết bị đo gió trên vỏ tuabin	(m/s)
f	tần số của âm	(Hz)
fc	tần số trung tâm của băng quan trọng	(Hz)
p	áp suất khí quyển	(kPa)
z0	chiều dài gồ ghề	(m)
zoref	chiều dài gồ ghề tham chiếu, 0,05 m	(m)
z	độ cao của thiết bị đo gió	(m)
K	tỷ lệ giữa tốc độ gió chuẩn hóa và tốc độ gió đo được	(-)
∆Ltn,j,k	tính âm sắc của phổ thứ “j” tại tốc độ gió thứ “k”	(dB)
φ	góc nghiêng	(o)

5 Khái quát phương pháp

Tiêu chuẩn này đưa ra các quy trình để đo, phân tích và báo cáo về âm thanh phát ra từ tuabin gió. Các yêu cầu về thiết bị đo và hiệu chuẩn cũng được xác định để đảm bảo tính chính xác và nhất quán trong các phép đo âm thanh và các yếu tố khác liên quan đến âm thanh. Các phép đo liên quan đến các yếu tố khí quyển cần thiết để xác định âm thanh phát ra cũng được quy định. Tất cả các tham số cần đo và báo cáo đều được xác định rõ, cùng với các phương pháp xử lý dữ liệu cần thiết để được các tham số này.

Phương pháp được mô tả trong tiêu chuẩn này cung cấp các mức công suất âm thanh biểu kiến đã được hiệu chỉnh trọng số A phổ tần số và khả năng nghe được âm sắc tại các bin tốc độ gió ở độ cao hub và độ cao 10 mét của tuabin gió. Tiêu chuẩn này cũng bao gồm việc đánh giá khả năng nghe được âm sắc để cung cấp thông tin về sự xuất hiện của các âm sắc trong tiếng ồn. Tuy nhiên, âm sắc này không cung cấp thông tin về âm sắc ở các khoảng cách khác. Nếu cần, các phép đo có thể được thực hiện tại các vị trí khác để cung cấp thêm thông tin về hướng của âm thanh.

Phương pháp này áp dụng cho mọi tốc độ gió. Dải tốc độ gió được sử dụng trong tài liệu liên quan đến thường được điều chỉnh cho từng loại tuabin gió cụ thể. Tối thiểu, nó được định nghĩa là tốc độ gió ở độ cao hub từ 0,8 đến 1,3 lần tốc độ gió tại 85 % công suất tối đa của tuabin, và được làm tròn đến trung tâm của dải tốc độ gió. Thông thường, dải tốc độ gió này nằm trong khoảng từ 6 đến 10 m/s tại độ cao 10 m, nhưng có thể mở rộng tùy thuộc vào yêu cầu quốc gia.

Các phép đo thường được thực hiện ở các vị trí gần tuabin gió để giảm thiểu ảnh hưởng của địa hình, điều kiện khí quyển hoặc tiếng ồn do gió gây ra. Khoảng cách tham chiếu R₀ được sử dụng dựa trên kích thước của tuabin gió để tính toán.

Các phép đo được thực hiện với micro đặt trên bảng đo được đặt trên mặt đất, giúp giảm tiếng ồn do gió tại vị trí micro và giảm thiểu ảnh hưởng của các loại mặt đất khác nhau.

Các phép đo về mức áp suất âm thanh, dải âm, tốc độ gió, công suất điện, tốc độ quay của rôto, và nếu có, góc nghiêng của cánh quạt, đều được thực hiện đồng thời trong thời gian ngắn và trên một dải rộng của tốc độ gió ở độ cao hub. Các giá trị đo về mức áp suất âm thanh và phổ tại các bin tốc độ gió của dải tốc độ gió được xác định và dùng để tính toán các phổ và mức công suất âm thanh trọng số A

Các phụ lục bao gồm:

• các đặc điểm khác về phát thải tiếng ồn của tuabin gió và phương pháp đo chúng (Phụ lục A tham khảo);

• đánh giá cường độ nhiễu loạn của gió (Phụ lục B tham khảo);

• đánh giá độ không đảm bảo đo (Phụ lục C tham khảo);

• chiều dài gồ ghề biểu kiến (Phụ lục D tham khảo);

• phân loại màn chắn gió phụ (Phụ lục E tham khảo);

• quy định về các tuabin gió cỡ nhỏ (Phụ lục F quy định);

• hiện tượng hấp thụ âm thanh trong không khí (Phụ lục G tham khảo).

6 Thiết bị đo

6.1 Thiết bị âm thanh

6.1.1 Quy định chung

Các thiết bị dưới đây là cần thiết để thực hiện các phép đo âm thanh theo tiêu chuẩn này.

6.1.2 Thiết bị dùng để xác định mức áp suất âm thanh trọng số A liên tục tương đương

Thiết bị phải đáp ứng các yêu cầu liên quan TCVN 12527 (IEC 61672) đối với máy đo mức âm thanh loại 1. Đường kính màng micro không được lớn hơn 13 mm.

6.1.3 Thiết bị dùng để xác định phổ băng 1/3 octa có trọng số A

Ngoài các yêu cầu dành cho máy đo mức âm thanh loại 1, thiết bị phải có đáp ứng tần số ổn định trong ít nhất phạm vi tần số được xác định bởi các băng 1/3 octa với tần số trung tâm từ 20 Hz đến 10 kHz.

Các bộ lọc phải đáp ứng các yêu cầu liên quan của IEC 61260 đối với bộ lọc loại 1.

Các mức áp suất âm thanh liên tục tương đương đã hiệu chỉnh trọng số A trong các băng 1/3 octa với tần số trung tâm từ 20 Hz đến 10 kHz phải được xác định đồng thời.

6.1.4 Thiết bị dùng để xác định phổ băng hẹp

Thiết bị phải đáp ứng các yêu cầu liên quan của bộ TCVN 12527 (IEC 61672) cho thiết bị loại 1 trong băng tần số từ 20 Hz đến 11 200 Hz.

6.1.5 Micro với bảng đo và màn chắn gió

Micro phải được gắn ở trung tâm của một bảng phẳng cứng với màng micro nằm trong mặt phẳng vuông góc với bảng và trục của micro hướng về phía tuabin gió, như trong Hình 1 và Hình 2. Bảng đo phải có dạng hình tròn với đường kính ít nhất là 1,0 m và được làm từ vật liệu có độ cứng âm, chẳng hạn như ván ép hoặc ván cứng với độ dày ít nhất là 12,0 mm hoặc kim loại với độ dày ít nhất là 2,5 mm. Trong trường hợp đặc biệt nếu bảng bị chia (tức là không nguyên một mảnh), thì cần có các biện pháp để đảm bảo các mảnh vẫn bằng phẳng trong cùng một mặt phẳng, khe hở dưới 1 mm và vết chia phải lệch so với trục trung tâm và song song với trục micro như được chỉ ra trong Hình 1a.

Màn chắn gió sử dụng với micro đặt trên mặt đất phải bao gồm một màn chắn gió chính và, nếu cần, một màn chắn gió phụ. Màn chắn gió chính phải bao gồm một nửa hình cầu bằng bọt xốp có lỗ hở với đường kính khoảng 90 mm, được đặt trung tâm xung quanh màng của micro, như trong Hình 2.

Màn chắn gió phụ có thể được sử dụng khi cần để đạt được tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu đủ tốt ở các tần số thấp trong điều kiện gió mạnh.

Nếu sử dụng màn chắn gió phụ, ảnh hưởng của màn chắn gió phụ đến đáp ứng tần số phải được ghi lại và điều chỉnh trong các phổ 1/3 octa. Quy trình hiệu chuẩn màn chắn gió phụ có thể được tìm thấy trong Phụ lục E cùng với các đề xuất thiết kế và yêu cầu về suy hao do chèn.

Hình 1a - Gắn micro - Hình chiếu từ trên xuống

 

Hình 1b - Gắn micro - Mặt cắt đứng

Hình 1 - Gắn micro

 

Hình 2 - Ảnh của micro và bảng đo

6.1.6 Thiết bị hiệu chuẩn âm thanh

Hệ thống đo âm thanh hoàn chỉnh, bao gồm bất kỳ hệ thống ghi âm, ghi dữ liệu hoặc tính toán nào, phải được hiệu chuẩn ngay trước và sau phiên đo tại một hoặc nhiều tần số bằng cách sử dụng thiết bị hiệu chuẩn âm thanh gắn với micro. Thiết bị hiệu chuẩn phải đáp ứng các yêu cầu của IEC 60942:2003 loại 1 và phải được sử dụng trong các điều kiện môi trường được quy định.

6.1.7 Hệ thống ghi lại/phát lại dữ liệu

Hệ thống ghi lại/phát lại dữ liệu là một phần không thể thiếu của thiết bị đo. Nếu được sử dụng cho phân tích (ngoài việc nghe lại), toàn bộ chuỗi thiết bị đo phải đáp ứng các yêu cầu liên quan các phần của TCVN 12527 (IEC 61672), cho thiết bị loại 1.

6.2 Thiết bị phi âm thanh

6.2.1 Quy định chung

Các thiết bị sau đây là cần thiết để thực hiện các phép đo phi âm được quy định trong tiêu chuẩn này

6.2.2 Thiết bị đo gió

Thiết bị đo gió lắp trên cột khí tượng và thiết bị xử lý tín hiệu phải có độ lệch tối đa so với giá trị hiệu chuẩn là ±0,2 m/s trong dải tốc độ gió từ 4 m/s đến 12 m/s. Thiết bị phải có khả năng đo tốc độ gió trung bình trong các khoảng thời gian đồng bộ với các phép đo âm thanh.

Bởi vì thiết bị đo gió trên vỏ tuabin được hiệu chuẩn tại chỗ (8.2.1.2) trong quá trình đo, yêu cầu hiệu chuẩn không áp dụng cho thiết bị đo gió trên vỏ tuabin. Các phép đo từ thiết bị đo gió trên vỏ tuabin có thể được cung cấp từ hệ thống điều khiển của tuabin gió. Thiết bị đo gió trên vỏ tuabin không được sử dụng cho các phép đo tiếng ồn nền.

6.2.3 Bộ chuyển đổi điện năng

Bộ chuyển đổi điện năng, bao gồm cả biến áp dòng điện và biến áp điện áp, phải tuân thủ yêu cầu độ chính xác theo IEC 60688 loại 1. Nếu không có hệ thống hiệu chuẩn cho tín hiệu điện, cần phải thêm một độ không đảm bảo bổ sung cho điện năng. Tín hiệu điện có thể được cung cấp bởi nhà sản xuất, với điều kiện rằng độ không đảm bảo của toàn bộ chuỗi đo có thể được chứng minh bằng cách mô tả chi tiết từng thành phần trong chuỗi đo điện và các độ không đảm bảo tương ứng.

6.2.4 Thiết bị đo khác

Một máy ảnh và các thiết bị đo khoảng cách là cần thiết.

Nhiệt độ phải được đo với độ chính xác là ±1 °C. Áp suất khí quyển phải được đo với độ chính xác là ±1 kPa.

6.3 Hiệu chuẩn có truy xuất nguồn gốc

Các thiết bị sau đây cần được kiểm tra định kỳ và được hiệu chuẩn có truy xuất nguồn gốc tới phòng thí nghiệm tiêu chuẩn quốc gia hoặc chính. Thời gian tối đa kể từ lần hiệu chuẩn cuối cùng phải tuân thủ theo quy định cho từng loại thiết bị:

• thiết bị hiệu chuẩn âm thanh (12 tháng);

• micro (24 tháng);

• máy đo mức âm thanh tích hợp (24 tháng);

• máy phân tích phổ (36 tháng);

• hệ thống ghi/phát lại dữ liệu (24 tháng), nếu được sử dụng cho phân tích;

• thiết bị đo gió (24 tháng);

• bộ chuyển đổi điện năng (24 tháng);

• bộ chuyển đổi nhiệt độ (24 tháng);

• bộ chuyển đổi áp suất khí quyển (24 tháng).

Trong trường hợp phép đo nhiệt độ và áp suất khí quyển chỉ nhằm cung cấp thông tin chung về điều kiện khí tượng trong suốt quá trình đo, việc kiểm tra nội bộ thiết bị là đủ.

Thiết bị cần được hiệu chuẩn lại ngay khi đã được sửa chữa hoặc khi nghi ngờ có lỗi hoặc hư hỏng.

7 Đo âm thanh và quy trình đo

7.1 Vị trí đặt thiết bị đo âm thanh

Để xác định đầy đủ tiếng ồn phát ra từ tuabin gió, cần phải thực hiện các phép đo tại các vị trí sau.

Sử dụng một vị trí micro, và có thể thêm ba vị trí micro tùy chọn. Các vị trí này phải được sắp xếp theo mô hình xung quanh đường trục thẳng đứng của tháp tuabin gió như trong sơ đồ Hình 3. Vị trí đo đạc chính theo hướng gió được xác định là vị trí tham chiếu, như minh họa trong Hình 3. Hướng của các vị trí này phải nằm trong khoảng ±15° so với hướng gió tại thời điểm đo. Hướng gió có thể xác định từ vị trí cơ cấu điều hướng. Khoảng cách ngang R₀ từ đường trục thẳng đứng của tháp tuabin gió đến mỗi vị trí micro phải theo Hình 3, với sai số cho phép là ±20 %, tối đa ±30 m, và phải được đo với độ chính xác ±2 %. Khoảng cách đo phải càng gần R₀ càng tốt. Chỉ nên sử dụng dung sai được phép khi cần thiết để có được dữ liệu hợp lệ và khi thực hiện điều này, phải báo cáo bằng chứng rõ ràng để biện minh cho quyết định đã đưa ra.

Hình 3 - Mô hình chuẩn cho các vị trí đo của micro (mặt cắt từ trên xuống)

Như chỉ ra trong Hình 4a, khoảng cách tham chiếu R₀ cho tuabin có trục ngang được xác định như sau:

(1)

trong đó

H là khoảng cách thẳng đứng từ mặt đất đến tâm của rôto; và

D là đường kính của rôto.

Như chỉ ra trong Hình 4b, khoảng cách tham chiếu R₀ cho tuabin có trục thẳng đứng được xác định như sau:

R0 = H + D

(2)

Trong đó

H là khoảng cách thẳng đứng từ mặt đất đến mặt phẳng ngang qua tâm của rôto; và

D là đường kính quay của rôto.

Hình 4a - Tuabin trục ngang

 

Hình 4b - Tuabin trục đứng

Hình 4 - Minh họa các định nghĩa của R₀ và khoảng cách nghiêng R₁

Để giảm thiểu ảnh hưởng của các cạnh bảng đo đến kết quả đo, cần đảm bảo bảng được đặt phẳng trên mặt đất. Mọi cạnh hoặc khe hở dưới bảng cần được lấp đầy bằng đất. Góc nghiêng ϕ, như được thể hiện trong Hình 4, phải nằm trong khoảng từ 25° đến 40°. Việc này có thể yêu cầu điều chỉnh vị trí đo trong phạm vi sai số đã nêu. Cần xem xét thêm đối với các phép đo trong địa hình phức tạp để tránh các ảnh hưởng như sự chắn hoặc phản xạ từ các chướng ngại vật hoặc địa hình.

Vị trí đo phải được lựa chọn sao cho ảnh hưởng đã tính toán từ bất kỳ cấu trúc phản xạ nào, chẳng hạn như tòa nhà hoặc tường, không vượt quá 0,2 dB.

7.2 Phép đo âm thanh

7.2.1 Quy định chung

Các phép đo âm thanh cần cho phép xác định các thông tin sau về phát thải tiếng ồn từ tuabin gió ở các tốc độ gió tâm bin:

- mức công suất âm thanh biểu kiến trọng số A;

- mức dải âm âm 1/3 octa trọng số A

- khả năng nghe âm sắc.

Các phép đo tùy chọn có thể bao gồm hướng âm thanh, âm thanh siêu thấp, tiếng ồn tần số thấp và đặc tính xung.

7.2.2 Yêu cầu về phép đo âm thanh

Đối với tất cả các phép đo âm thanh, các yêu cầu sau đây là bắt buộc:

• Chuỗi phép đo hoàn chỉnh phải được hiệu chỉnh ít nhất ở một tần số trước và sau các phép đo, hoặc nếu các micro bị ngắt và kết nối lại trong quá trình đo.

• Tất cả các tín hiệu âm thanh phải được ghi lại và lưu trữ để kiểm tra sau này.

• Những khoảng thời gian có tiếng ồn nền ngắt quãng (như từ máy bay) phải được loại bỏ.

• Phạm vi tốc độ gió liên quan đến từng tuabin gió cụ thể. Tối thiểu, nó được định nghĩa là tốc độ gió ở độ cao hub từ 0,8 đến 1,3 lần tốc độ gió tại 85 % công suất tối đa, được làm tròn đến các tâm bin tốc độ gió.

• Khi tuabin gió dừng hoạt động, và sử dụng cùng một thiết lập đo, tiếng ồn nền phải được đo ngay trước hoặc sau mỗi chuỗi phép đo tiếng ồn của tuabin gió và trong các điều kiện gió tương tự. Khi đo tiếng ồn nền, cần cố gắng hết sức để đảm bảo rằng các phép đo âm thanh nền phản ánh đúng tiếng ồn nền đã xảy ra trong quá trình phát thải tiếng ồn của tuabin gió. Nên thực hiện phép đo tiếng ồn nền nhiều lần trong suốt thời gian đo để bao phủ cùng phạm vi tốc độ gió như đối với tiếng ồn toàn phần.

• Các phép đo phải bao phủ một phạm vi tốc độ gió càng rộng càng tốt. Để đạt được một phạm vi tốc độ gió đủ, có thể cần thực hiện các phép đo trong nhiều chuỗi khác nhau, (xem 7.2.8)

• Tổng cộng phải thực hiện ít nhất 180 phép đo cho cả tiếng ồn toàn phần và tiếng ồn nền, bao gồm các phạm vi tốc độ gió tương ứng.

• Ít nhất 10 phép đo phải được thực hiện trong mỗi bin tốc độ gió cho cả tiếng ồn toàn phần và tiếng ồn nền.

Ngoài ra, các yêu cầu sau đây cũng áp dụng cho từng phép đo âm thanh riêng lẻ.

7.2.3 Mức áp suất âm thanh trọng số A

Mức áp suất âm thanh trọng số A liên tục tương đương của tiếng ồn phát ra từ tuabin gió sẽ được đo tại vị trí tham chiếu. Mỗi phép đo sẽ được thực hiện trong khoảng thời gian 10 s.

7.2.4 Phép đo băng 1/3 octa trọng số A

Phổ băng 1/3 octa trọng số A được đo đồng bộ cùng với mức áp suất âm thanh tổng thể, và được tính trung bình năng lượng trong khoảng thời gian 10 s. Ít nhất, các băng 1/3 octa có tần số trung tâm từ 20 Hz đến 10 kHz, bao gồm cả hai tần số này, sẽ cần được đo. Trọng số A sẽ được áp dụng trong miền thời gian, tức là trước khi tiến hành phân tích tần số.

Các phép đo nền khi tuabin gió ngừng hoạt động cũng phải tuân theo các yêu cầu tương tự.

7.2.5 Phép đo băng hẹp trọng số A

Phổ băng hẹp được đo đồng thời với mức áp suất âm thanh, được tính trung bình năng lượng trong khoảng thời gian 10 s. Phổ băng hẹp này cần phải được áp dụng trọng số A. Một cửa sổ Hanning với độ chồng lấp ít nhất 50 % sẽ được sử dụng, và độ phân giải tần số phải nằm trong khoảng từ 1 Hz đến 2 Hz.

Các phép đo tiếng ồn bổ sung có thể cần thực hiện để xác định khả năng nghe rõ một âm sắc cụ thể như đã được quy định trong 9.5.8.

Các phép đo tiếng ồn nền sẽ được sử dụng để đảm bảo rằng các âm sắc không xuất hiện do tiếng ồn nền.

7.2.6 Các phép đo âm thanh tùy chọn tại các vị trí 2, 3 và 4

Các phép đo ở các vị trí không tham chiếu phải đáp ứng các yêu cầu tương tự như vị trí tham chiếu.

Các phép đo ở các vị trí không tham chiếu nên được thực hiện đồng thời với các phép đo tương ứng ở vị trí tham chiếu. Các phép đo ở ba vị trí không tham chiếu có thể được thực hiện riêng lẻ, nhưng mỗi phép đo phải được thực hiện đồng thời với phép đo ở vị trí tham chiếu.

7.2.7 Các phép đo tùy chọn khác

Các phép đo bổ sung có thể được thực hiện để định lượng phát thải tiếng ồn có đặc điểm rõ ràng không được mô tả trong các quy trình đo chi tiết trong tiêu chuẩn này.

Đặc điểm đó có thể bao gồm phát thải hạ âm, tiếng ồn tần số thấp, sự điều biến của tiếng ồn dải rộng, các xung, hoặc các âm thanh bất thường (như tiếng rít, tiếng xì, tiếng kêu hoặc tiếng ồn), các xung rõ ràng trong tiếng ồn (ví dụ: tiếng nổ, tiếng va chạm, tiếng nhấp chuột hoặc tiếng đập), hoặc tiếng ồn có đặc điểm không đều đủ để thu hút sự chú ý. Những lĩnh vực này được thảo luận và các biện pháp định lượng khả thi được nêu trong Phụ lục A. Các biện pháp này không được công nhận phổ quát và chỉ được đưa ra để tham khảo.

7.2.8 Kết hợp các chuỗi phép đo

Khi có dữ liệu từ các chuỗi phép đo khác nhau với các điều kiện môi trường khác nhau, thì dữ liệu chỉ có thể được kết hợp bằng cách sử dụng phán đoán của chuyên gia. Điều này có thể bao gồm gộp tất cả dữ liệu có sẵn và phân tích chung, hoặc có thể bao gồm phân tích các giai đoạn riêng biệt và kết hợp các kết quả. Trong trường hợp sau, khi có các kết quả chồng chéo thì phương pháp trung bình có trọng số, được định nghĩa trong Phụ lục H, sẽ được sử dụng để kết hợp các kết quả này thành một kết quả duy nhất.

Phân tích tông màu phải luôn dựa trên việc gộp tất cả dữ liệu có sẵn.

Khi thực hiện điều này, bằng chứng rõ ràng sẽ được cung cấp để biện minh cho các quyết định được đưa ra. Ví dụ, điều này có thể được thực hiện bằng cách hiển thị biểu đồ phân tán của dữ liệu thô được mã hóa màu cho chuỗi phép đo.

8 Phép đo phi âm thanh

8.1 Quy định chung

Các phép đo phi âm thanh sau đây cần được thực hiện. Tốc độ gió, công suất điện và tốc độ quay sẽ được lấy mẫu với tần số ít nhất là 1 Hz. Nếu các thông số khác của tuabin được đo, tần số lấy mẫu cũng phải tương tự.

8.2 Phép đo tốc độ gió

Tốc độ gió sẽ được xác định từ công suất phát ra thông qua đường cong công suất.

Đối với các đoạn của đường cong công suất không đáp ứng yêu cầu trong công thức (3), tốc độ gió không thể được xác định từ các chỉ số công suất và thiết bị đo gió trên vỏ tuabin sẽ được sử dụng. Nếu không có thiết bị đo gió trên vỏ tuabin, cần phải lắp đặt một thiết bị đo gió trên vỏ tuabin. Hướng dẫn về cách lắp đặt thiết bị đo gió trên vỏ tuabin được nêu trong IEC 61400-12-2.

Tốc độ gió đo bởi thiết bị đo gió trên vỏ tuabin phải đại diện cho tốc độ gió tác động vào rôto.

Đối với các phép đo tiếng ồn nền, một thiết bị đo gió lắp đặt trên cột đo gió cao ít nhất 10 m sẽ được sử dụng. Vị trí của cột đo gió nên ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu động và phải đại diện cho gió tự do tại vị trí tuabin. Để đảm bảo sự tương quan giữa các tốc độ gió đo được tại cột đo gió, ở độ cao hub và tốc độ gió tại vị trí micro, hướng dẫn về vị trí cột đo gió được trình bày trong Hình 5.

Hình 5 - Vị trí cột đo khí tượng chấp nhận được (khu vực có kẻ vạch)

Dữ liệu về tốc độ gió và công suất sẽ được thu thập và trung bình số học đồng bộ với các phép đo âm thanh.

Nhiễu động trong gió tác động vào tuabin có thể ảnh hưởng đến phát thải tiếng ồn khí động học của tuabin. Một cuộc thảo luận về việc đánh giá nhiễu động được trình bày trong Phụ lục B.

8.2.1 Xác định tốc độ gió trong quá trình hoạt động của tuabin gió

8.2.1.1 Xác định tốc độ gió thông qua đường cong công suất

Đường cong công suất thể hiện mối quan hệ giữa công suất và tốc độ gió tại độ cao hub. Tốc độ gió được xác định từ công suất điện đo được. Tương quan giữa mức âm thanh đo được và công suất điện đo được rất cao trong các khoảng cho phép của đường cong công suất, xem công thức (3). Trong phạm vi cho phép của đường cong công suất, nội suy tuyến tính theo từng đoạn phải được sử dụng để xác định một hàm liên tục giữa các điểm đỡ của các khoảng.

Tốc độ gió V _P,n phải được thu thập từ các phép đo công suất điện phát ra, sử dụng một đường cong công suất so với tốc độ gió đã được ghi nhận. Đường cong công suất này phải đại diện cho loại tuabin gió cụ thể và tốt nhất là được đo theo IEC 61400-12-1 hoặc IEC 61400-12-2. Nếu không có sẵn đường cong công suất đo, có thể sử dụng một đường cong công suất tính toán. Nếu sử dụng đường cong công suất tính toán, có thể giả định độ không đảm bảo trong phạm vi tương đương với đường cong công suất đo. Đường cong công suất phải thể hiện mối quan hệ giữa tốc độ gió tại độ cao hub và công suất điện mà tuabin sản xuất dưới các điều kiện khí quyển tiêu chuẩn là 15 °C và 101,3 kPa.

Các khoảng trên đường cong công suất có thể sử dụng là tất cả các khoảng mà không có giá trị trùng lặp và độ dốc của đường cong công suất bao gồm cả độ không đảm bảo là dương.

Yêu cầu về độ dốc của đường cong công suất được thỏa mãn cho bất kỳ khoảng nào trên đường con công suất, khi điều kiện sau được đáp ứng:

(3)

trong đó:

• k là số bin tốc độ gió của đường cong công suất;

• P_k là giá trị đường cong công suất tại bin gió k;

• P_tol là sai số đọc công suất, các giá trị điển hình cho P_tol là từ 1 đến 5% giá trị tối đa.

Tất cả các khoảng của đường cong công suất đáp ứng yêu cầu này được gọi là phạm vi cho phép của đường cong công suất. Đối với các khoảng này,

V_H,n = V_p,n

V_H,n là tốc độ gió ở độ cao hub được chuẩn hóa.

8.2.1.2 Xác định tốc độ gió bằng thiết bị đo gió trên vỏ tuabin

Đối với tất cả các điểm dữ liệu với mức công suất nằm trong phạm vi cho phép của đường cong công suất, , được xác định là giá trị trung bình của tỷ lệ giữa tốc độ gió được tính từ đường cong công suất V_P,n và tốc độ gió đo được từ thiết bị đo gió trên vỏ tuabin V_nac,m . Giá trị  này sau đó sẽ được áp dụng cho tốc độ gió đo được từ thiết bị đo gió trên vỏ tuabin cho các điểm dữ liệu có mức công suất nằm ngoài phạm vi cho phép của đường cong công suất để xác định tốc độ gió chuẩn hóa, sử dụng công thức (4).

(4)

trong đó:

V_nac,m là tốc độ gió đo được từ thiết bị đo gió trên vỏ tuabin;

V_nac,n là tốc độ gió chuẩn hóa từ thiết bị đo gió trên vỏ tuabin, đã được điều chỉnh về độ cao hub.

Nếu V_nac,n có giá trị nằm trong phạm vi cho phép của đường cong công suất, điểm dữ liệu đó sẽ bị loại khỏi phân tích.

Ngoài phạm vi cho phép của đường cong công suất, V_H,n = V_nac,n

8.2.2 Phép đo tốc độ gió trong quá trình đo tiếng ồn nền

Đối với các phép đo tiếng ồn nền, tốc độ gió sẽ được đo bằng thiết bị đo gió gắn trên cột đo gió ở độ cao ít nhất 10 m. Để hiệu chuẩn tại chỗ, tốc độ gió từ cột đo gió sẽ được đo trong suốt quá trình đo.

Đối với tất cả các điểm dữ liệu có mức công suất nằm trong phạm vi cho phép của đường cong công suất, , sẽ được xác định là giá trị trung bình của tỷ lệ giữa tốc độ gió được tính từ đường cong công suất V_P,n và tốc độ gió đo được V_Z,m, . Tỷ lệ  này sau đó sẽ được áp dụng cho tốc độ gió đo được trong các phép đo tiếng ồn nền để xác định tốc độ gió chuẩn hóa, sử dụng công thức (5).

(5)

trong đó:

V_Z,m là tốc độ gió đo được từ thiết bị đo gió ở độ cao Z ít nhất 10 m;

V_B,n là tốc độ gió chuẩn hóa ở độ cao hub.

Trong quá trình đo tiếng ồn nền, V_H,n = V_B,n

8.3 Hướng xuôi gió

Vị trí của vỏ tuabin so với vị trí của bảng đo sẽ được theo dõi để đảm bảo rằng chỉ những dữ liệu mà vị trí của bảng đo hoặc micro nằm trong khoảng ±15° so với hướng xuôi gió, được xác định từ vị trí của vỏ tuabin, mới được đưa vào phân tích. Khuyến nghị đo vị trí xoay tuabin từ bộ điều khiển tuabin đồng thời với các tín hiệu khác từ bộ điều khiển tuabin.

8.4 Các điều kiện khí quyển khác

Nhiệt độ và áp suất không khí phải được đo và ghi lại ít nhất mỗi 2 h ở độ cao tối thiểu 1,5 m.

8.5 Đo tốc độ rôto và góc pitch

Việc đo và báo cáo tốc độ rôto là bắt buộc, trong khi việc đo và báo cáo góc pitch được khuyến nghị. Những dữ liệu này có thể được lấy từ bộ điều khiển tuabin và phải được thu thập và trung bình số học đồng thời với các phép đo âm thanh.

9 Các quy trình giảm dữ liệu

9.1 Phương pháp tổng quát cho mức công suất âm thanh và mức âm thanh băng 1/3 octa

Mục tiêu của quy trình này là tạo ra phổ công suất âm thanh trong băng 1/3 octa và mức công suất âm thanh tổng thể bằng cách sử dụng các phương pháp thống kê. Cần lưu ý rằng trong phân tích có hai loại trung bình được sử dụng: trung bình số học cho dữ liệu phi âm thanh và trung bình năng lượng cho dữ liệu âm thanh.

Độ không đảm bảo cũng được xác định trong điều khoản phụ này cùng với phổ công suất âm thanh trong các băng 1/3 octa và mức công suất âm thanh tổng thể. Đối với hầu hết các thiết bị, độ chính xác đã được cung cấp. Trước khi áp dụng các nội dung dưới đây, độ chính xác phải được chuyển đổi thành độ không đảm bảo. Các hướng dẫn được đưa ra trong Phụ lục C.

Tiếng ồn và tốc độ gió được đo và trung bình trong các khoảng thời gian 10 s. Tiếng ồn được đo dưới dạng mức áp suất âm thanh trọng số A L_Aeq và phổ 1/3 octa trọng số A L_Aeq,o. Mỗi phổ 1/3 octa được chuẩn hóa theo giá trị đo được của L_Aeq.

Các điểm dữ liệu được sắp xếp vào các bin tốc độ gió và cho ra các mức trung bình:

• tốc độ gió trung bình;

• phổ 1/3 octa trọng số A trung bình;

• độ không đảm bảo chuẩn tương ứng.

Tốc độ gió trung bình có thể không ở vị trí tâm bin.

Đối với mỗi băng 1/3 octa, giá trị của tiếng ồn tại vị trí tâm bin được xác định bằng nội suy tuyến giữa các giá trị trung bình của bin liền kề. Điều này dẫn đến một phổ 1/3 octa tại vị trí trung tâm mỗi bin.

Quy trình mô tả ở trên áp dụng cho cả tiếng ồn toàn phần và tiếng ồn nền để xác định phổ tâm bin.

Tại mỗi vị trí tâm bin tốc độ gió, phổ 1/3 octa của tiếng ồn tuabin gió được tìm thấy bằng cách hiệu chỉnh phổ tiếng ồn toàn phần với phổ tiếng ồn nền cho cùng vị trí tâm bin tốc độ gió đó. Nếu sự chênh lệch giữa tổng các băng 1/3 octa của tiếng ồn toàn phần và tổng các băng 1/3 octa của tiếng ồn nền nằm trong khoảng từ 3 đến 6 dB, kết quả sẽ được đánh dấu bằng dấu sao khi báo cáo. Nếu sự chênh lệch là 3 dB hoặc ít hơn, kết quả cho bin tốc độ gió đó sẽ không được báo cáo.

Trong mô tả dưới đây, các chỉ số dưới và chỉ số sau đây được sử dụng:

i	số băng 1/3 octa (ví dụ: i = 1 cho tần số trung tâm 20 Hz, i = 2 cho tần số trung tâm 25 Hz, … , i = 28 cho tần số trung tâm 10 kHz);
j k V o n T B C	số chu kỳ đo 10 s (mỗi bin phải có tối thiểu 10 điểm, do đó j = 1 đến 10 hoặc hơn); bin tốc độ gió (tức là: k = 6 m/s bin, k = 6,5 m/s bin, k = 7 m/s bin, v.v.); giá trị tâm bin; phổ 1/3 octa đã đo; phổ đã chuẩn hóa; tiếng ồn toàn phần; tiếng ồn nền; tiếng ồn toàn phần sau khi đã hiệu chỉnh tiếng ồn nền.

Quy trình chi tiết được trình bày dưới đây và được minh họa trong lưu đồ ở Hình 6.

Hình 6 - Lưu đồ mô tả quy trình giảm dữ liệu

9.2 Tính toán mức áp suất âm thanh

9.2.1 Quy định chung

Tiếng ồn được đo dưới dạng mức tiếng ồn tương đương L_Aeq và phổ 1/3 octa với tần số trung tâm từ 20 Hz đến 10 kHz. Mức tiếng ồn tương đương L_Aeq,o được xác định từ tổng năng lượng của các băng 1/3 octa. Hiệu số L_Aeq - L_Aeq,o được tính toán.

Hiệu số này được cộng vào từng dải trong phổ 1/3 octa để đưa ra phổ 1/3 octa đã chuẩn hóa cho mỗi khoảng thời gian đo j.

	(6)
	(7)

Hiệu số này được cộng vào từng băng trong phổ băng 1/3 octa để đưa ra phổ băng 1/3 octa đã chuẩn hóa cho mỗi khoảng thời gian đo j.

(8)

trong đó:

LAeq,o,j	là mức áp suất âm thanh trọng số A được tính từ phổ 1/3 octa trong khoảng thời gian đo j;
LAeq,i,j	là mức áp suất âm thanh trọng số A tại băng 1/3 octa i trong khoảng thời gian đo j;
LAeq,j	là mức áp suất âm thanh trọng số A được đo trong khoảng thời gian đo j;
∆j	là hiệu số giữa mức áp suất âm thanh trọng số A được tính từ phổ 1/3 octa và mức áp suất âm thanh trọng số A được đo;
LAeq,n,i,j	là băng 1/3 octa i đã chuẩn hóa trong khoảng thời gian đo j.

Nếu màn chắn gió phụ được sử dụng, các phổ đã chuẩn hóa sẽ được hiệu chỉnh để phản ánh ảnh hưởng của màn chắn gió phụ trong các băng 1/3 octa.

Tất cả các phân tích tiếp theo được thực hiện bằng cách sử dụng các phổ băng 1/3 octa đã chuẩn hóa. Các phổ băng 1/3 octa được phân loại thành các bin tốc độ gió k. Giá trị trung bình và độ không đảm bảo cho cả mức áp suất âm thanh và tốc độ gió cho mỗi bin được tính toán bằng cách sử dụng các biểu thức sau trong mỗi bin tốc độ gió k.

Tiếng ồn toàn phần và tiếng ồn nền được phân tích bằng các nguyên tắc tương tự.

9.2.2 Tính phổ âm thanh trung bình và độ không đảm bảo cho từng bin

Mức áp suất âm thanh trung bình  cho mỗi băng 1/3 octa i được tính bằng công thức (9):

(9)

trong đó

N là số lần đo trong bin tốc độ gió k;

L_i,j,k là mức áp suất âm thanh của băng 1/3 octa i trong khoảng thời gian đo j trong bin tốc độ gió k.

Kết quả sẽ là một phổ 1/3 octa trung bình cho mỗi bin tốc độ gió k.

Độ không đảm bảo chuẩn loại A cho mức áp suất âm thanh trung bình của băng 1/3 octa i trong bin tốc độ gió k, s_i,k được tính bằng công thức (10):

(10)

trong đó

 là phổ áp suất âm thanh trung bình trong bin tốc độ gió k từ công thức (9);

L_i,j,k là mức áp suất âm thanh của băng 1/3 octa i trong khoảng thời gian đo j trong bin tốc độ gió k.

Độ không đảm bảo chuẩn loại B kết hợp cho mức áp suất âm thanh trung bình đã được năng lượng hóa của băng 1/3 octa i, u_Li,j, cho mỗi khoảng thời gian đo j, được tính bằng công thức (11). Hướng dẫn cho độ không đảm bảo loại B được cung cấp trong Phụ lục C.

(11)

trong đó

u_Li,j,q là độ không đảm bảo chuẩn loại B từ nguồn q đối với mức áp suất âm thanh trung bình của băng 1/3 octa i cho mỗi khoảng thời gian đo j.

Độ không đảm bảo chuẩn loại B cho mức áp suất âm thanh trung bình của băng 1/3 octa i trong bin tốc độ gió k, u_Li,k, được tính bằng công thức (12):

(12)

trong đó

u_Li,j,k là độ không đảm bảo chuẩn loại B kết hợp cho mức áp suất âm thanh trung bình của băng 1/3 octa i cho mỗi khoảng thời gian đo j, xem công thức (11). Giá trị này giống nhau cho tất cả các giá trị của j.

Độ không đảm bảo chuẩn kết hợp cho mức áp suất âm thanh trung bình của băng 1/3 octa i, trong bin tốc độ gió k, u_com,Li,k, được tính bằng công thức (13):

(13)

9.2.3 Tính toán tốc độ gió trung bình và độ không đảm bảo cho từng bin

Tốc độ gió trung bình, , trong bin k được tính bằng công thức (14):

(14)

Trong đó:

N là số lần đo trong bin tốc độ gió k;

V_j,k là giá trị trung bình của tốc độ gió tại khoảng thời gian đo j trong bin tốc độ gió k.

Độ không đảm bảo chuẩn loại A cho tốc độ gió trung bình trong bin k, s_V,k, được tính bằng công thức (15):

(15)

trong đó:

V_j,k là tốc độ gió trung bình cho khoảng thời gian đo j;

 là tốc độ gió trung bình trong bin tốc độ gió k, xem công thức (14).

Độ không đảm bảo chuẩn loại B cho tốc độ gió trong mỗi khoảng thời gian đo j được tính bằng Công thức (16):

(16)

trong đó:

u_Vj,q là độ không đảm bảo chuẩn loại B từ nguồn q đối với tốc độ gió trung bình cho mỗi khoảng thời gian đo j.

Độ không đảm bảo chuẩn loại B cho tốc độ gió trung bình trong bin k, u_V,k, được tính bằng công thức (17):

(17)

trong đó:

u_Vj là độ không đảm bảo chuẩn loại B cho tốc độ gió trung bình cho mỗi khoảng thời gian đo j, xem công thức (16).

Độ không đảm bảo tổng hợp của tốc độ gió trong bin k, u_com,V,k, được tính bằng công thức (18):

(18)

Hiệp phương sai tương ứng, COV_LV,i,k, được tính bằng công thức (19):

(19)

trong đó:

Vj,k Li,j,k

là tốc độ gió trung bình đo được trong khoảng thời gian đo j; là tốc độ gió trung bình cho bin k, xem Công thức (14); là mức độ tiếng ồn của băng 1/3 octa i từ khoảng thời gian đo j trong bin tốc độ gió k; là mức độ tiếng ồn trung bình của băng 1/3 octa i trong bin tốc độ gió k, xem công thức (9).

9.2.4 Tính toán mức tiếng ồn tại các tâm bin, bao gồm cả độ không đảm bảo

Đối với cả tiếng ồn tổng và tiếng ồn nền, mức áp suất âm thanh của băng 1/3 octa i tại các bin tốc độ gió được ước tính bằng cách nội suy tuyến tính giữa các giá trị trung bình của bin. Trên nguyên tắc, phương pháp này có thể áp dụng cho mọi tốc độ gió..

Mức áp suất âm thanh ước lượng tại tốc độ gió V được tính như sau:

(20)

trong đó

Giá trị t tại tốc độ gió V nhất định được tính như sau:

(21)

Độ không đảm bảo chuẩn cho các mức áp suất âm thanh đã tính tại tốc độ gió tâm bin  được tính bằng:

(22)

trong đó

trong đó:

N_k là số lần đo trong bin tốc độ gió k.

N_k trong công thức (22) bù cho việc sử dụng độ không đảm bảo chuẩn trên các giá trị trung bình cho mức độ tiếng ồn và tốc độ gió.

Nếu bin của giá trị trung bình tốc độ gió thấp hơn tâm bin ở bin cao nhất, việc nội suy mở rộng đến tâm bin là cho phép. Nếu bin của giá trị trung bình tốc độ gió cao hơn trung tâm khoang ở khoang thấp nhất, việc nội suy mở rộng đến tâm bin là cho phép. Việc nội suy mở rộng chỉ được phép đối với các bin có ít nhất 10 điểm dữ liệu đo.

Nếu mức độ tiếng ồn tổng L_V,T,i,k cao hơn ít nhất 3 dB so với mức độ tiếng ồn nền L_V,B,i,k trong cùng một băng 1/3 octa i, mức áp suất âm thanh đã điều chỉnh cho băng 1/3 octa i và độ lệch chuẩn tương ứng trên giá trị đó được tính như sau:

	(23)
	(24)

Giả định rằng tiếng ồn tổng và tiếng ồn nền không có tương quan nếu sự khác biệt lớn hơn 3 dB. Điều này có thể dẫn đến việc ước lượng độ không đảm bảo quá cao nếu có bất kỳ tương quan nào. Đối với các bin hoặc băng 1/3 octa, tại đó mức tiếng ồn tổng L_V,t,i cao hơn dưới 3 dB so với mức tiếng ồn nền L_V,B,i , một hiệu chỉnh 3 dB được áp dụng và kết quả được đánh dấu trong ngoặc [ ]. Độ không đảm bảo được tính toán như thể sự khác biệt là 3 dB, xem công thức (25).

(25)

9.3 Mức công suất âm thanh biểu kiến

Trong mỗi bin, mức công suất âm thanh biểu kiến cho từng băng 1/3 octa L_WA,i,k được tính toán từ mức áp suất âm thanh đã hiệu chỉnh nền tương ứng cho cùng một băng 1/3 octa, L_V,c,i,k, tại tốc độ gió tâm bin như sau:

(26)

trong đó

• L_V,c,i,k là mức áp suất âm thanh trọng số A đã điều chỉnh nền trong băng 1/3 octa i tại bin tốc độ gió k dưới các điều kiện khí tượng tham chiếu;

• R₁ là khoảng cách nghiêng tính bằng mét từ trung tâm rôto đến Micro như được thể hiện trong Hình 4;

• S₀ là diện tích tham chiếu, S₀ = 1 m².

Hằng số 6 dB trong Công thức (26) tính đến sự gia tăng áp suất khoảng 2 lần xảy ra cho các phép đo mức âm thanh trên bảng đo.

Ước lượng cho mức công suất âm thanh trọng số A trong bin k được tính bằng cách tổng hợp năng lượng của tất cả các giá trị công suất âm thanh băng 1/3 octa.

(27)

Nếu hiệu số giữa tổng các băng 1/3 octa của tiếng ồn tổng và tổng các băng 1/3 octa của tiếng ồn nền nằm trong khoảng 3 dB đến 6 dB, kết quả sẽ được đánh dấu bằng một dấu hoa thị khi báo cáo. Nếu sự khác biệt là 3 dB hoặc nhỏ hơn, kết quả cho bin tốc độ gió đó sẽ không được báo cáo.

(28)

Công thức (28) áp dụng cho các độ không đảm bảo có tương quan. Các độ không đảm bảo của mức công suất âm thanh của các băng 1/3 octa được giả định là có tương quan.

Hướng dẫn cho độ không đảm bảo loại B được đưa ra trong Phụ lục C

9.4 Mức công suất âm thanh biểu kiến tham chiếu với tốc độ gió ở độ cao 10 m

Để tính toán mức công suất âm thanh biểu kiến tham chiếu với tốc độ gió ở độ cao 10 m, L_{WA,10 m,k}, tại các tốc độ gió nguyên (k) trong phạm vi đo, quy trình sau được sử dụng:

Tính toán tốc độ gió tương ứng ở độ cao hub, V_H,n bằng cách sử dụng công thức (29). Sau đó, sử dụng nội suy tuyến tính và điều chỉnh tiếng ồn nền như đã mô tả trong các công thức (20) đến (26).

(29)

Mức công suất âm thanh biểu kiến L_{WA,10 m,k} cho các tốc độ gió nguyên k trong phạm vi đo cùng với độ không đảm bảo tương ứng, u_{LWA,10 m,k}, được tính bằng cách sử dụng các công thức (27) và (28).

9.5 Khả năng nghe âm sắc

9.5.1 Phương pháp chung để xác định âm sắc

Sự xuất hiện của các âm sắc trong tiếng ồn tại các tốc độ gió khác nhau sẽ được xác định dựa trên phân tích băng hẹp. Quy trình đánh giá tính âm sắc được mô tả bằng lưu đồ ở Hình 7.

Quy trình đánh giá tính âm sắc cho từng bin tốc độ gió

Hình 7 - Lưu đồ để xác định khả năng nghe âm sắc cho từng bin tốc độ gió

Phân tích âm sắc sẽ được thực hiện trong cùng phạm vi tốc độ gió như việc đo mức công suất âm thanh. Toàn bộ quá trình đo sẽ được chia thành các phổ trung bình năng lượng với thời gian 10 s như đã nêu trong 7.2.5.

Tất cả các phổ sau đó sẽ được phân loại vào các bin tốc độ gió. Khả năng nghe âm sắc tổng thể cho một bin tốc độ gió nhất định chỉ có thể xác định được nếu ít nhất 6 phổ dải hẹp trong bin đó có chứa âm sắc xác định với cùng một nguồn gốc.

Các âm sắc có cùng nguồn gốc được định nghĩa như sau: Các âm sắc xác định trong các phổ khác nhau được coi là có cùng nguồn gốc nếu chúng nằm trong khoảng ±25% của băng tần tới hạn tại tần số trung tâm. Những âm sắc cùng nguồn gốc này sẽ được xử lý và báo cáo như là một âm sắc duy nhất.

Đối với mỗi phổ có âm sắc xác định, j, trong mỗi bin tốc độ gió:

• Mức áp suất âm thanh của âm sắc L_pt,j,k sẽ được xác định.

• Mức áp suất âm thanh của tiếng ồn che L_pn,j,k trong băng tần tới hạn xung quanh âm sắc đó sẽ được xác định.

• Độ chênh lệch âm sắc ∆L_tn,j,k, tức là sự khác biệt giữa mức áp suất âm thanh của âm sắc và mức áp suất của tiếng ồn che, sẽ được xác định.

• Khả năng nghe âm sắc ∆L_a,j,k, tức là sự khác biệt giữa độ chênh lệch âm sắc và ngưỡng nghe của âm sắc, sẽ được xác định.

Khả năng nghe âm sắc tổng thể ∆L_a,k, trong mỗi bin tốc độ gió sẽ được xác định bằng cách lấy trung bình năng lượng của các giá trị ∆L_a,j,k riêng lẻ cho mỗi âm sắc có cùng nguồn gốc. Chỉ những phổ có âm sắc xác định mới được tính đến.

Trong các trường hợp đặc biệt (ví dụ như âm sắc rất rộng gồm nhiều tần số hoặc tiếng ồn che có độ dốc rất lớn), phương pháp này có thể không cho ra kết quả chính xác. Trong những trường hợp như vậy, cần phải điều chỉnh phương pháp và báo cáo các sai lệch.

9.5.2 Nhận diện âm sắc có thể có

Việc nhận diện sơ bộ các âm sắc là cần thiết để phân loại các vạch phổ.

Quy trình sau đây được sử dụng để nhiện diện âm sắc có thể có:

a) Tìm các cực đại cục bộ trong phổ;

b) Tính toán băng tần tới hạn, một khoảng đóng bao quanh cực đại với băng thông được xác định bằng công thức:

(30)

trong đó

f_c là tần số của cực đại tính bằng Hz;

c) Tính toán năng lượng trung bình trong băng tần tới hạn tập trung vào mỗi cực đại cục bộ, không bao gồm đường của cực đại cục bộ và hai đường liền kề;

d) Nếu cực đại cục bộ cao hơn 6 dB so với năng lượng trung bình đã tính ở bước trước, thì đó là một âm sắc tiềm năng.

9.5.3 Phân loại băng tần tới hạn

Băng tần tới hạn phải được đặt sao cho tần số trung tâm trùng với tần số âm sắc có thể có. Đối với các âm sắc có thể có với tần số nằm trong khoảng 20 Hz và 70 Hz, băng tần tới hạn là từ 20 Hz đến 120 Hz.

Nếu tần số trung tâm của một vạch nằm trong băng tần tới hạn, thì vạch đó là một phần của băng tần tới hạn.

Trong mỗi băng tần tới hạn, mỗi vạch phổ được phân loại thành âm sắc, che hoặc không thuộc cả hai, sử dụng quy trình sau:

a) Tính toán mức áp suất âm thanh L₇₀ %, trong đó L₇₀ % là trung bình năng lượng của 70 % các vạch phổ trong băng tần tới hạn với mức thấp nhất như minh họa trong Hình 8.

b) Mức tới hạn bằng với L₇₀ % cộng thêm 6 dB như minh họa trong Hình 9.

• Một vạch được phân loại là "che" nếu mức âm của nó thấp hơn mức tiêu chuẩn đã được xác định. L_pn,avg là mức trung bình năng lượng của tất cả các vạch được phân loại là che, như được minh họa trong Hình 10.

• Nếu một vạch có mức âm vượt quá L_pn,avg cộng thêm 6 dB, nó sẽ được phân loại là "âm sắc".

• Trong trường hợp có nhiều vạch được phân loại là "âm sắc", thì vạch có mức âm lớn nhất sẽ được chọn để xác định. Các vạch này chỉ được phân loại là "âm sắc" nếu mức âm của chúng nằm trong khoảng cách 10 dB so với mức âm lớn nhất.

• Nếu một vạch không thể được phân loại là "âm sắc" hoặc “che”, thì nó sẽ được phân loại là "không thuộc cả hai". Các vạch phổ được xác định là "không thuộc cả hai" sẽ không được tính đến trong phân tích tiếp theo. Hình 11 minh họa cách phân loại các vạch trong một băng tần tới hạn.

Hình 8 - Minh họa mức L₇₀ % trong băng tần tới hạn

Hình 9 - Minh họa các vạch có mức L₇₀ % + 6 dB

 

Hình 10 - Minh họa mức L_pn,avg và các vạch được phân loại là che

 

Hình 11 - Minh họa việc phân loại tất cả các vạch phổ

9.5.4 Âm sắc được nhận diện

Âm sắc được nhận diện là một âm sắc có thể có ít nhất một hoặc nhiều vạch phổ được phân loại là "âm sắc." Theo quy định tại 9.5.3, vạch phổ có mức cao nhất là tần số của âm sắc đó.

9.5.5 Xác định mức âm sắc

Mức áp suất âm thanh của âm sắc, ký hiệu là L_pt,j,k, được xác định bằng cách cộng tổng năng lượng của tất cả các vạch phổ được xác định là âm sắc trong băng tần tới hạn đã đề cập tại mục 9.5.3. Khi việc tính toán này bao gồm từ 2 vạch liền kề trở lên, Điều này tương ứng với việc trừ 10·log(1/1,5) hoặc 1,8 dB (1,76 dB) khỏi mức âm thanh.

Lưu ý rằng nếu có nhiều âm sắc xuất hiện trong cùng một băng tần tới hạn, quy trình trên sẽ tương đương với việc cộng tổng mức năng lượng của các âm sắc riêng lẻ này.

9.5.6 Xác định mức che tiếng ồn

Mức che tiếng ồn, L_pn,j,k, được định nghĩa như sau:

(31)

trong đó L_pn,avg,j,k là trung bình năng lượng của các vạch phổ được xác định là “che” trong băng tần tới hạn.

Độ rộng băng thông tiếng ồn hiệu dụng bằng 1,5 lần độ phân giải tần số, bao gồm cả sự hiệu chỉnh cho việc sử dụng cửa sổ Hanning.

9.5.7 Xác định tính âm sắc

Tính âm sắc, sự khác biệt giữa mức độ âm thanh và mức che tiếng ồn trong băng tần tới hạn tương ứng, được cho bởi công thức 32:

(32)

9.5.8 Xác định khả năng nghe

Đối với mỗi giá trị của ∆L_tn,j,k,cần áp dụng một sự điều chỉnh phụ thuộc vào tần số để bù cho phản ứng của tai người đối với các âm thanh có tần số khác nhau.

“Khả năng nghe âm sắc” cho mỗi phổ, được ký hiệu là ∆L_a,j,k, được định nghĩa như sau:

(33)

L_a là khả năng nghe tiêu chuẩn phụ thuộc vào tần số, được mô tả bằng công thức sau:

(34)

trong đó f là tần số của âm thanh có tần số cực đại trong băng tần tới hạn, tính bằng Hz.

Lưu ý rằng vạch tiêu chí này đã được xác định dựa trên các thử nghiệm nghe và phản ánh phản ứng chủ quan của một người nghe “điển hình” đối với các âm thanh không đổi theo thời gian với các tần số khác nhau.

Các giá trị ∆L_a,j,k sẽ được trung bình năng lượng thành một giá trị duy nhất, ký hiệu là ∆L_a,k, cho mỗi âm thanh có cùng nguồn trong mỗi bin. Đối với khả năng nghe âm sắc thỏa mãn các điều kiện sau:

(35)

Khả năng nghe âm sắc sẽ được báo cáo. Trừ khi:

• Nếu ∆L_a,k ≥ -3,0 dB và ít hơn 20 % trong số 10 phổ hoặc nhiều hơn chứa các âm thanh được nhận diện có cùng nguồn, các giá trị của ∆La,k sẽ được báo cáo là “Không có âm sắc liên quan.”

• Nếu ∆L_a,k ≥ -3,0 dB và nhiều hơn 20 % nhưng ít hơn 6 phổ chứa các âm thanh được nhận diện có cùng nguồn, cần thực hiện thêm các phép đo. Có thể cần lên đến 30 phổ để xác định rõ hơn.

Đối với các khả năng nghe âm sắc mà:

(36)

các giá trị của ∆L_a,k sẽ được báo cáo là “không có âm sắc liên quan.”

Một âm thanh được coi là có thể nghe được nếu khả năng nghe âm sắc lớn hơn 0 dB.

9.5.9 Tiếng ồn nền

Các băng hẹp phải được xác định từ tiếng ồn nền cho mỗi bin tốc độ gió. Nếu các âm sắc phát sinh từ tiếng ồn nền ảnh hưởng đáng kể đến phân tích khả năng nghe, các biện pháp sẽ được thực hiện để xác định mức độ ảnh hưởng này và kết quả sẽ được báo cáo.

Lưu ý rằng không có sự điều chỉnh nào được thực hiện đối với tiếng ồn nền băng rộng.

10 Thông tin cần báo cáo

10.1 Quy định chung

Cấu hình của tuabin gió và các điều kiện hoạt động phải được báo cáo như dưới đây.

10.2 Đặc trưng của tuabin gió

Cấu hình tuabin gió phải bao gồm những thông tin sau:

- Chi tiết về tuabin gió:

• Nhà sản xuất;

• Số hiệu mẫu;

• Số sê-ri.

- Chi tiết vận hành:

• Tuabin gió trục đứng hoặc trục ngang;

• Rôto ngược gió hoặc xuôi gió;

• Độ cao hub (nơi kết nối cánh quạt với trục);

• Khoảng cách ngang từ tâm rôto đến trục tháp;

• Đường kính rôto;

• Loại tháp: tháp khung (lattice) hoặc tháp ống;

• Tuabin điều khiển bằng hiện tượng dừng thụ động, dừng chủ động, hoặc điều khiển góc cánh;

• Tốc độ không đổi hoặc biến đổi;

• Đường cong công suất;

• Tốc độ quay tại các bin gió;

• Công suất ra danh định;

• Phiên bản phần mềm điều khiển.

- Chi tiết về rôto:

• Thiết bị điều khiển rôto;

• Sự xuất hiện của thiết bị tạo xoáy, dải ngừng, và đầu cánh răng cưa;

• Loại cánh;

• Số sê-ri của cánh;

• Số lượng cánh.

- Chi tiết về hộp số:

• Nhà sản xuất;

• Số hiệu mẫu;

• Số sê-ri.

- Chi tiết về máy phát điện:

• Nhà sản xuất;

• Số hiệu mẫu;

• Số sê-ri.

10.3 Môi trường vật lý

Thông tin sau về môi trường vật lý tại và gần vị trí tuabin gió và các vị trí đo phải được báo cáo:

• Chi tiết về địa điểm bao gồm địa điểm, bản đồ địa điểm và các thông tin liên quan khác;

• Loại địa hình (đồi, bằng phẳng, vách đá, núi, v.v.) trong khu vực xung quanh (1 km gần nhất);

• Đặc điểm bề mặt (như cỏ, cát, cây, bụi cây, mặt nước);

• Các cấu trúc phản xạ gần đó như các tòa nhà hoặc cấu trúc khác, vách đá, cây, mặt nước;

• Các nguồn âm thanh gần đó có thể ảnh hưởng đến mức độ tiếng ồn nền, như các tuabin gió khác, đường cao tốc, khu công nghiệp, sân bay;

• Hai bức ảnh, một bức chụp theo hướng của tuabin từ vị trí micro tham chiếu, và một bức chụp từ cột đo gió về phía tuabin;

• Một bức ảnh của micro trên bảng đo được đặt trên mặt đất và môi trường xung quanh ngay lập tức, xem Hình 2.

10.4 Thiết bị đo

Thông tin sau về thiết bị đo phải được báo cáo:

• Nhà sản xuất;

• Tên và loại;

• Số sê-ri;

• Các thông tin liên quan khác (như ngày hiệu chuẩn gần nhất);

• Vị trí và chiều cao của thiết bị đo gió trên cột đo gió cho màn chắn gió phụ;

• Ảnh hưởng của màn chắn gió phụ, nếu được sử dụng;

• Vị trí của từng micro trong màn chắn gió phụ.

10.5 Dữ liệu âm thanh

Dữ liệu âm thanh sau phải được báo cáo như sau:

• Vị trí của từng micro trong màn chắn gió phụ.

• Thời gian và ngày của màn chắn gió phụ.

• Mức công suất âm thanh biểu kiến L_WA,k tại tốc độ gió ở tâm bin ở độ cao hub.

• Mức công suất âm thanh biểu kiến L_{WA,10 m,k} tại các tốc độ gió nguyên số ở độ cao 10 m.

• Đồ thị hiển thị tất cả các cặp dữ liệu đã đo tại vị trí tham chiếu 1 bao gồm tiếng ồn tổng và tiếng ồn nền (với các ký hiệu khác nhau). Đồ thị cũng sẽ phân biệt nếu tốc độ gió được lấy từ các phương pháp khác nhau. Trên biểu đồ, các trục của L_Aeq và V_H,n sẽ được vẽ tuyến tính, với tỷ lệ sao cho 1 m/s tương ứng với 2 dB.

• Một đồ thị khác hiển thị tiếng ồn tổng đã đo so với dữ liệu công suất điện.

• Bảng và đồ thị về phổ công suất âm thanh trong 1/3 octa cho mỗi tốc độ gió ở tâm bin, với tọa độ vẽ tại 1 quãng tám = 10 dB và các mức được nhóm lại cho phù hợp.

• Bảng hiển thị tiếng ồn tổng và tiếng ồn nền. Các giá trị trong bảng sẽ được tính toán như tổng năng lượng của các phổ 1/3 octa trung bình cho mỗi bin. Mức L_Aeq đã hiệu chỉnh tại các giá trị tâm bin, tính từ phổ 1/3 octa đã hiệu chỉnh, có thể được đưa vào bảng. Nếu sự khác biệt giữa tiếng ồn tổng và tiếng ồn nền nằm trong khoảng từ 3 đến 6 dB, kết quả sẽ được đánh dấu bằng một dấu hoa thị. Nếu sự khác biệt là 3 dB hoặc nhỏ hơn, kết quả đó sẽ không được sử dụng.

Đối với từng tốc độ gió ở tâm bin k:

• ∆L_a,j,k cho từng âm sắc được nhận diện (bảng hoặc đồ thị).

• ∆L_a,k cho mỗi âm sắc được nhận diện có cùng nguồn gốc;

• Tần số cho mỗi âm sắc được nhận diện có cùng nguồn gốc.

• Phổ băng hẹp của tiếng ồn tổng và tiếng ồn nền, được hiển thị dưới dạng một đồ thị chồng chéo cho mỗi bin.

Các dữ liệu âm thanh tùy chọn có thể được báo cáo bao gồm:

• Tiếng ồn tần số thấp;

• Hạ âm;

• Tính xung;

• Điều chế biên độ;

• Các đặc tính tiếng ồn khác, nếu có.

10.6 Dữ liệu phi âm thanh

Các dữ liệu phi âm thanh sau đây phải được báo cáo:

• Các phương pháp xác định tốc độ gió;

• Đồ thị tốc độ gió từ đường cong công suất so với tốc độ gió đo được tại vỏ tuabin và tốc độ gió đo được từ cột đo khí tượng;

• Tốc độ quay của rôto;

• Nhiệt độ không khí;

• Áp suất khí quyển;

• Chiều dài gồ ghề (ước tính);

• Phạm vi hướng xuôi gió trong quá trình đo, bao gồm phương pháp được sử dụng để đảm bảo rằng hướng quay ngang nằm trong khoảng ±15° so với vị trí của micro.

Các dữ liệu phi âm thanh tùy chọn có thể được báo cáo bao gồm:

• Các ước tính hoặc phép đo về cường độ nhiễu động trong quá trình đo âm thanh;

• Dữ liệu cường độ nhiễu động được xác định qua phép đo hay suy luận từ các điều kiện khí tượng.

10.7 Độ không đảm bảo

Độ không đảm bảo của các đại lượng âm thanh đã báo cáo sau đây phải được đánh giá và báo cáo:

• Mô tả về độ không đảm bảo loại B;

• Mức công suất âm thanh biểu kiến tại các tốc độ gió tại trung tâm băng;

• Phổ băng 1/3 octa của tiếng ồn tại vị trí tham chiếu tại các tốc độ gió tại trung tâm băng.

Hướng dẫn cho việc đánh giá độ không đảm bảo trong phép đo có thể có trong Phụ lục C và trong TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3).

 

PHỤ LỤC A

(tham khảo)

Các đặc tính khác có thể có của phát thải tiếng ồn từ tuabin gió và phương pháp định lượng chúng

A.1 Quy định chung

Ngoài những đặc tính tiếng ồn từ tuabin gió đã được mô tả trong nội dung chính của tiêu chuẩn này, tiếng ồn phát thải cũng có thể bao gồm một số hoặc tất cả các đặc tính sau:

• hạ âm ;

• tiếng ồn tần số thấp;

• tính xung;

• điều chế tần số thấp của tiếng ồn băng rộng hoặc tiếng ồn âm sắc;

• các âm thanh khác như tiếng rít, tiếng xì, tiếng chói tai, tiếng rền, cùng với các xung động rõ ràng trong tiếng ồn, chẳng hạn như tiếng nổ, tiếng va chạm, tiếng kêu hoặc tiếng đập, v.v.

Các đặc tính này sẽ được mô tả ngắn gọn ở dưới đây, cùng với các phương pháp định lượng khả thi được đưa ra.

Cần lưu ý rằng một số khía cạnh của hạ âm, tiếng ồn tần số thấp, tính chất đột biến và điều chế biên độ vẫn chưa được hiểu rõ hoàn toàn. Do đó, có thể cần thực hiện các phép đo ở các vị trí xa hơn so với những vị trí được quy định trong tiêu chuẩn để xác định những đặc điểm này một cách chính xác hơn.

A.2 Hạ âm

Âm thanh có tần số dưới 20 Hz được gọi là hạ âm. Mặc dù âm thanh này hầu như không thể nghe đối với tai người, nhưng nó vẫn có thể gây ra những vấn đề như rung động trong các công trình, và trong một số trường hợp nghiêm trọng, có thể gây khó chịu cho con người. Nếu nghi ngờ có phát thải hạ âm, một phương pháp thích hợp là đo mức áp suất âm thanh trọng số G theo ISO 7196. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các tuabin gió hiện đại, đặc biệt là tuabin ở hướng gió, thường không phát ra hạ âm có thể nghe.

A.3 Tiếng ồn tần số thấp

Quy trình chung mở rộng các băng quãng tám một phần ba đến 20 Hz để bao phủ băng tần số liên quan, nhằm mô tả tiếng ồn tần số thấp. Dựa trên dữ liệu này, có thể dự đoán các mức tiếng ồn tần số thấp trong trường xa.

Nhiễu có thể do tiếng ồn tần số thấp trong khoảng từ 20 Hz đến 100 Hz gây ra. Sự khó chịu do tiếng ồn chiếm ưu thế ở tần số thấp bắt đầu khi tiếng ồn trở nên rõ ràng, ở các mức gần ngưỡng nghe, sự phiền phức do tiếng ồn này có thể bị đánh giá quá mức nếu chỉ dựa vào các giá trị L_Aeq.

A.4 Tính xung

Một âm thanh dạng xung hoặc tiếng đập có thể phát ra từ tuabin gió, ví dụ, do sự tương tác giữa cánh và luồng gió bị nhiễu động xung quanh tháp. Tính xung là thước đo mức độ của tiếng đập này.

Có thể định lượng tính xung bằng cách lấy giá trị trung bình của nhiều phép đo độ chênh lệch giữa mức áp suất âm thanh trọng số C ở chế độ “dừng xung” và mức áp suất âm thanh trọng số C "chậm" tối đa.

A.5 Điều chế biên độ của tiếng ồn băng rộng

Trong một số trường hợp, tiếng ồn băng rộng phát ra từ tuabin gió có thể bị điều chế theo tần số qua cánh, tạo ra âm thanh đặc trưng dạng “vù vù” hoặc “xào xạc”.

Sự điều chế này có thể được thể hiện bằng cách ghi lại mức áp suất âm thanh có trọng số A với trọng số thời gian F trong ít nhất mười vòng quay đầy đủ của rôto.

Đặc tính của sự điều chế này có thể bị ảnh hưởng bởi điều kiện khí quyển cục bộ (xem Phụ lục B), và vì lý do đó, các điều kiện này cần được ghi nhận trong quá trình đo.

A.6 Các đặc tính tiếng ồn khác

Nếu phát thải tiếng ồn chứa các âm thanh như tiếng rít, tiếng xì, tiếng chói tai, tiếng vo vo, tiếng nổ, tiếng lách cách, tiếng lạch cạch, tiếng nhấp, tiếng đập, v.v, thì các đặc điểm này cần được báo cáo. Mô tả càng chi tiết càng tốt về tiếng ồn nên được cung cấp, và bất kỳ phép đo nào có thể giúp minh họa tính chất của tiếng ồn cũng cần được thực hiện

 

Phụ lục B

(tham khảo)

Đánh giá cường độ nhiễu động

Nhiễu động là một phần tự nhiên của môi trường gió, và khi gió đi qua đĩa rôto, nó tạo ra áp lực không ổn định lên các cánh, từ đó phát ra tiếng ồn. Các nghiên cứu cho thấy, ở mức công suất hoặc tốc độ gió cao, tiếng ồn do nhiễu động luồng gió vào có thể trở thành nguồn phát thải tiếng ồn khí động học chính từ tuabin gió.

Do ảnh hưởng của nó đến tổng phát thải tiếng ồn, mức nhiễu động cần được đánh giá và ghi lại trong quá trình đo âm thanh. Phương pháp ưu tiên là đo trực tiếp tốc độ gió trong ít nhất ba khoảng thời gian 10 min, với tần suất lấy mẫu tối thiểu là 1 Hz. Cả giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của tốc độ gió sẽ được xác định từ dữ liệu đã đo cho mỗi khoảng thời gian 10 min. Cường độ nhiễu động trung bình sẽ được tính toán bằng cách lấy trung bình tỷ lệ giữa độ lệch chuẩn và tốc độ gió trung bình cho mỗi khoảng thời gian.

Cường độ nhiễu động thường được đo bằng thiết bị đo gió ở độ cao tâm rôto trong luồng gió không bị nhiễu nhiễu động. Sử dụng cột khí tượng đo gió 10 m, đường cong công suất hoặc thiết bị đo gió ở vỏ tuabin sẽ cho giá trị ước lượng. Những thiết bị này có thể được sử dụng để đo tương đối trên cùng một tuabin, nhằm so sánh kết quả đo tiếng ồn.

Nếu việc đo nhiễu động không khả thi, mức nhiễu động có thể được suy luận từ kiến thức về độ ổn định khí quyển địa phương và độ gồ ghề của bề mặt. Vào những ngày nắng, mặt đất nóng lên và năng lượng nhiễu động xuất hiện trong lớp ranh giới khí quyển do hiệu ứng nổi của không khí. Điều này tạo ra một lớp ranh giới khí quyển không ổn định và dẫn đến mức độ nhiễu động cao. Ngược lại, sau khi mặt trời lặn, mặt đất thường nguội đi do mất nhiệt bức xạ ra bầu trời đêm, và không khí lạnh sẽ lắng xuống dưới không khí ấm hơn. Tình trạng này đại diện cho điều kiện khí quyển ổn định, trong đó sự trộn lẫn nhiễu động trong lớp ranh giới bị hạn chế và mức nhiễu động thấp. Độ gồ ghề của bề mặt nơi đo cũng ảnh hưởng đến mức độ nhiễu động. Mức độ nhiễu động cao có thể xảy ra trên các bề mặt đất gồ ghề và địa hình phức tạp. Thời gian trong ngày, độ che của mây trong quá trình đo và độ gồ ghề của bề mặt nên được báo cáo như một sự thay thế cho việc báo cáo mức độ nhiễu động đã đo.

 

Phụ lục C

(tham khảo)

Đánh giá độ không đảm bảo đo

C.1 Quy định chung

Phụ lục này cung cấp hướng dẫn về cách xác định độ không đảm bảo đo.

C.2 Các thành phần độ không đảm bảo loại A và B

Độ không đảm bảo đo của mỗi đại lượng âm thanh được báo cáo nên được xác định và trình bày dưới dạng độ không đảm bảo chuẩn tổng hợp theo cách được xác định trong phụ lục này. Hướng dẫn bổ sung về việc áp dụng các phương pháp này có trong TCVN 9595-3 (ISO/IEC Guide 98-3). Trong phụ lục này, có sự phân biệt giữa các thành phần độ không đảm bảo loại A được đánh giá bằng phương pháp thống kê trên một chuỗi các lần xác định lặp lại, và các thành phần độ không đảm bảo loại B, được đánh giá bằng phán đoán, sử dụng các thông tin liên quan khác nhau, bao gồm cả kinh nghiệm từ các tình huống tương tự. Các thành phần độ không đảm bảo của cả loại A và B được biểu thị dưới dạng độ không đảm bảo chuẩn và được kết hợp bằng phương pháp cộng dồn các phương sai để tạo thành độ không đảm bảo chuẩn tổng hợp.

C.3 Hiệu ứng tại chỗ

Khi đánh giá độ không đảm bảo của các kết quả đo, điều quan trọng là phải xem xét ảnh hưởng mà địa điểm đo thực tế có thể có đối với tốc độ gió đã đo và điều kiện âm thanh của bảng gắn micro. Nếu địa hình tại địa điểm không đồng nhất, tốc độ gió đo được có thể sai lệch so với tốc độ gió tác động lên rôto. Sự sai lệch này sẽ tăng lên khi khoảng cách giữa trung tâm rôto và thiết bị đo gió tăng. Nếu mặt đất dốc hoặc không bằng phẳng, các điều kiện cho bảng gắn micro có thể không được đáp ứng đầy đủ, và mức áp suất âm thanh đo được có thể không chính xác. Độ không đảm bảo của phổ sẽ lớn hơn so với mức tổng trọng số A và sẽ tăng lên khi kích thước bảng giảm. Các hiệu ứng tại chỗ được coi là các thành phần độ không đảm bảo loại B.

C.4 Độ không đảm bảo về các tham số âm thanh

C.4.1 Phổ và mức công suất âm thanh biểu kiến

Khoản này mô tả các thành phần độ không đảm bảo mà, dựa trên kiến thức hiện tại, là quan trọng nhất liên quan đến phổ và mức công suất âm thanh biểu kiến.

Tham số mô tả độ không đảm bảo loại A là sai số chuẩn của phổ tiếng ồn ước tính tại mỗi trung tâm tốc độ gió cho mỗi băng 1/3 octa trong phổ. Chi tiết về điều này có trong Điều 9.

Các thành phần độ không đảm bảo loại B liên quan đến xác định mức âm thanh bao gồm:

• Hiệu chuẩn thiết bị âm thanh, u_B1;

• Độ không đảm bảo của chuỗi thiết bị đo âm thanh, u_B2;

• Độ không đảm bảo về điều kiện âm thanh cho bảng gắn micro, u_B3;

• Độ không đảm bảo về tổn thất chèn của bộ chắn gió, u_B4;

• Độ không đảm bảo về khoảng cách từ micro đến trục và hướng, u_B5;

• Độ không đảm bảo về trở kháng âm thanh của không khí và sự hấp thụ không khí, UB6;

• Độ không đảm bảo về phát thải âm thanh của tuabin gió do điều kiện thời tiết thay đổi, bao gồm cả nhiễu, u_B7.

Các thành phần độ không đảm bảo loại B liên quan đến xác định tốc độ gió bao gồm:

• Độ không đảm bảo về tốc độ gió đã đo, bao gồm hiệu chuẩn thiết bị đo gió và các hiệu ứng tại chỗ, hoặc về tốc độ gió suy diễn, bao gồm độ không đảm bảo trong việc đọc công suất, u_B8;

• Độ không đảm bảo về tốc độ gió đã đo và suy diễn từ độ không đảm bảo của đường cong công suất, u_B9.

Đối với tất cả các độ không đảm bảo loại B được đề cập ở đây, một phân phối hình chữ nhật của các giá trị có thể xảy ra được giả định để đơn giản hóa với một khoảng được mô tả là “±a.” Độ không đảm bảo chuẩn cho một phân phối như vậy là:

(C.2)

Bảng C.1 và Bảng C.2 trình bày các giá trị có thể của các thành phần độ không đảm bảo, được đưa ra như là ví dụ. Chúng chỉ nên được sử dụng làm hướng dẫn cho các đánh giá trong các trường hợp thực tế.

Bảng C.1 - Ví dụ về các giá trị có thể của các thành phần độ không đảm bảo loại B liên quan đến phổ công suất âm thanh biểu kiến

Thành phần	Phạm vi điển hình có thể (dB)	Độ không đảm bảo chuẩn điển hình có thể (dB)
Hiệu chuẩn, uB1	+0,3	0,2
Thiết bị, uB2	Phụ thuộc vào tần số, có thể lấy từ giấy chứng nhận hiệu chuẩn
Bảng, uB3	±0,5	0,3
Tổn thất chèn của bộ chắn gió, uB4	Xem phụ lục E
Khoảng cách và hướng, uB5	±0,2	0,1
Sự hấp thụ không khí, uB6	Xem phụ lục G
Điều kiện thời tiết, uB7	±0,8	0,5

 

Bảng C.2 - Ví dụ về các giá trị có thể của các thành phần độ không đảm bảo loại B cho xác định tốc độ gió liên quan đến phổ công suất âm thanh biểu kiến

Thành phần	Phạm vi điển hình có thể (m/s)	Độ không đảm bảo chuẩn điển hình có thể (m/s)
Tốc độ gió, đã đo a, uB8	±1,2	0,7
Tốc độ gió, suy diễn b, uB8	±0,3	0,2
Tốc độ gió, đường cong công suất, uB9	±0,3	0,2
a Thông qua thiết bị đo gió gắn trên vỏ tuabin hoặc cột đo khí tượng. b Thông qua đường cong công suất.

Độ không đảm bảo chuẩn tổng hợp được xác định như đã nêu trong Điều 9.

 

PHỤ LỤC D

(tham khảo)

Chiều dài gồ ghề biểu kiến

D.1 Quy định chung

Chiều dài gồ ghề là tham số được sử dụng để tính toán tốc độ gió ở các độ cao khác nhau chỉ dựa trên điều kiện địa hình. Trong Bảng D.1 cung cấp hướng dẫn về cách ước lượng chiều dài gồ ghề. Vì đây là một ước lượng gồ ghề, chỉ có giá trị trong điều kiện nhiều mây, phụ lục này cung cấp một số hướng dẫn về cách xác định chiều dài gồ ghề biểu kiến từ các phép đo tốc độ gió hoặc từ dữ liệu trượt gió điển hình được đo trong quá trình đánh giá địa điểm.

Bảng D.1 - Chiều dài gồ ghề

Loại địa hình	Chiều dài gồ ghề z0 (m)
Mặt nước, băng hoặc cát	0,0001
Đất bằng phẳng, cỏ đã cắt, đất trống	0,01
Đất nông nghiệp với một số cây cối	0,05
Ngoại ô, thị trấn, rừng, nhiều cây cối và bụi rậm	0,3

D.2 Phương pháp xác định chiều dài gồ ghề

Chiều dài gồ ghề là một tham số trong công thức biên dạng gió theo logarit. Công thức biên dạng gió theo logarit được đưa ra trong Công thức (D.1).

 

(D.1)

trong đó

V_z là tốc độ gió ở độ cao zzz trên mặt đất;

V_z,ref là tốc độ gió ở độ cao z_ref trên mặt đất (độ cao hub điển hình);

z là độ cao trên mặt đất cho tốc độ gió mong muốn;

z_ref là độ cao trên mặt đất nơi tốc độ gió được biết;

z₀ là chiều dài gồ ghề theo hướng gió đang xem xét.

Công thức (D.1) có thể được sắp xếp lại để xác định z₀.

 

(D.2)

Bằng cách đo tốc độ gió ở hai độ cao khác nhau trên mặt đất, có thể xác định chiều dài gồ ghề theo hướng gió đang xem xét. Chiều dài gồ ghề được xác định bằng cách trung bình tất cả các chiều dài gồ ghề 10 s đã được tính toán trong toàn bộ quá trình đo tiếng ồn. Chiều cao z_ref được chọn ưu tiên là độ cao hub, và z được chọn là chiều cao đầu cánh, nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của mặt đất địa phương.

D.3 Chuyển đổi độ trượt gió sang chiều dài gồ ghề biểu kiến

Trong quá trình đánh giá địa điểm, độ trượt gió thường xuyên được đo. Độ trượt gió là một chỉ số khác cho sự biến đổi của tốc độ gió theo độ cao, như được thể hiện trong công thức (D.3). Để chuyển đổi độ trượt gió thành chiều dài gồ ghề biểu kiến, có thể so sánh các công thức (D.1) và (D.3):

(D.3)

trong đó

V_z là tốc độ gió ở độ cao z so với mặt đất

V_z,ref là tốc độ gió ở độ cao z_ref so với mặt đất (độ cao hub điển hình);

z là độ cao so với mặt đất cho tốc độ gió mong muốn;

z_ref là độ cao so với mặt đất mà ở đó tốc độ gió đã biết;

α là hệ số trượt gió cho hướng gió đang xem xét.

Bằng cách giải cho z₀, có kết quả sau:

(D.4)

Bằng cách tính toán z₀ theo cách này, có thể xác định hai điểm giao nhau bằng cách sử dụng hai hồ sơ gió khác nhau, một cho độ cao z và một cho độ cao z_ref. Do đó, chọn cho điều kiện bằng nhau này được áp dụng tại độ cao 10 m và độ cao hub của tuabin. Từ đó, có thể viết lại công thức để xác định chiều dài gồ ghề biểu kiến dựa trên độ trượt gió.

(D.5)

Trong đó:

H là độ cao hub của tuabin;

α là hệ số trượt gió cho hướng gió đã đo.

Chiều dài gồ ghề đã đo được (xem công thức (D.2)), chiều dài gồ ghề biểu kiến (xem công thức (D.5)) hoặc chiều dài gồ ghề tìm thấy trong Bảng D.1 sẽ được sử dụng để xác định mức công suất âm thanh như một hàm của tốc độ gió ở độ cao 10 m.

 

Phụ lục E

(tham khảo)

Đặc điểm của màn chắn gió phụ

E.1 Quy định chung

Màn chắn gió phụ có thể được sử dụng khi thực hiện các phép đo ở tốc độ gió cao và tần số thấp. Màn chắn gió phụ cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu ở tần số thấp nhất và cao nhất bằng cách giảm tiếng ồn do gió tác động lên micro.

Nếu màn chắn gió phụ được sử dụng, ảnh hưởng của màn chắn gió phụ đến phản hồi tần số cần được tài liệu hóa và điều chỉnh trong kết quả. Tổn thất chèn của bộ chắn gió nên phù hợp với các điều kiện khí tượng mà nó được thiết kế cho, tức là các mức độ ẩm khác nhau.

E.2 Màn chắn gió phụ

Màn chắn gió phụ có thể được thiết kế theo nhiều cách khác nhau. Ví dụ, nó có thể bao gồm một khung dây có hình dạng nửa cầu khoảng 13 mm đến 25 mm được bao phủ bởi một lớp bọt xốp mở với độ rỗng từ 4 đến 8 lỗ trên 10 mm hoặc các loại vải khác nhau. Màn chắn gió nửa cầu phụ phải được đặt đối xứng trên bộ chắn gió chính nhỏ hơn.

Đường kính của bộ chắn gió phải ít nhất là 450 mm.

E.3 Tổn thất chèn

Vì màn chắn gió phụ là một phần của toàn bộ chuỗi phép đo nên tổn thất chèn của màn chắn gió phụ cần được đo với độ chính xác cao. Quy trình đo sau đây cần được tuân theo.

E.4 Quy trình đo

Cài đặt đo tương tự như tình huống đo tiếng ồn tuabin gió.

Tổn thất chèn được đo bằng cách sử dụng một loa phát và một tín hiệu tiếng ồn màu hồng.

Micro thử nghiệm được đặt trên một bảng đo ở khoảng cách ngang 6 m từ loa phát. Loa được đặt trên một giá đỡ ở độ cao 4 m. Khoảng cách ngang của bảng đo được điều chỉnh thay đổi trong khoảng ±20 %, tương ứng với biến đổi khoảng cách đo cho phép.

Một micro khác, micro kiểm soát, được đặt trên một bảng đo riêng bên cạnh bảng đo đầu tiên. Mục đích của điều này là để theo dõi tiếng ồn phát ra từ loa trong quá trình đo, nhằm tìm kiếm sự biến đổi trong phát thải tiếng ồn. Một bộ chắn gió chuẩn nửa được áp dụng cho cả hai Micro .

Màn chắn gió phụ được áp dụng cho micro thử nghiệm. Tiếng ồn được phát ra từ một loa và các mức áp suất âm thanh thu được ở các vị trí micro được ghi lại trong khoảng 1 đến 2 min. Màn chắn gió phụ sau đó được gỡ bỏ khỏi micro thử nghiệm và một bản ghi khác được thực hiện. Điều này được lặp lại 3 lần. Tiếng ồn nền được đo trước và sau các phép đo này. Quy trình này được lặp lại với 3 khoảng cách khác nhau của bảng đo: 4,8 m, 6,0 m và 7,2 m. Tất cả các phép đo được thực hiện trong các dải một phần ba phổ.

Tổn thất chèn sau đó có thể được xác định như là sự chênh lệch mức độ giữa có và không có màn chắn gió phụ dưới dạng giá trị trung bình số học cho 9 phép đo. Độ lệch chuẩn cũng sẽ được tính toán. Do kết quả là sự khác biệt nhỏ giữa các mức áp suất âm thanh cao, cần phải chuẩn hóa sự chênh lệch mức độ với sự chênh lệch mức độ giữa các phép đo tương ứng từ micro kiểm soát.

Tiếng ồn nền trong mỗi dải một phần ba phổ phải ít nhất là 3 dB thấp hơn tiếng ồn với loa phát. Đối với các dải một phần ba phổ mà điều này không đúng, tổn thất chèn không thể được báo cáo.

Ở tần số dưới 100 Hz, tổn thất chèn có thể được giả định bằng tổn thất chèn ở 125 Hz nếu tiếng ồn nền đã ngăn cản việc đo.

E.5 Các yêu cầu khác

Giá trị của tổn thất chèn phải nằm trong khoảng từ -1,0 dB đến 3,0 dB cho bất kỳ băng 1/3 quãng tám nào.

Sự khác biệt trong tổn thất chèn giữa 2 băng 1/3 octa gần nhau không được vượt quá 2 dB để ngăn ngừa méo phổ FFT, khi đó không thể hiệu chỉnh cho màn chắn gió phụ.

E.6 Ví dụ về màn chắn gió phụ

Hai ví dụ về màn chắn gió phụ được trình bày trong Hình E.1 và Hình E.2.

Hình E.1 - Ví dụ 1 về màn chắn gió phụ

 

Hình E.2 - Ví dụ 2 về màn chắn gió phụ

Ví dụ về tổn thất chèn

Trong Bảng E.1 và Hình E.3, tổn thất chèn của màn chắn gió phụ được báo cáo. Tổn thất chèn cần được đo ở tần số tối thiểu là 100 Hz. Đối với các tần số dưới 100 Hz, tổn thất chèn có thể được coi là 0 đối với hầu hết các màn chắn gió phụ.

Bảng E.1 - Ví dụ về cách báo cáo tổn thất chèn

Tần số băng 1/3 octa, Hz	Tổn thất chèn, dB	Độ lệch chuẩn, dB
20	0,1	0,2
25	0,2	0,4
31,5	0,1	0,2
40	0,1	0,2
50	0,1	0,3
63	0,0	0,3
80	0,2	0,2
100	0,2	0,1
125	0,1	0,1
160	-0,1	0,2
200	-0,3	0,3
250	0,0	0,2
315	0,3	0,2
400	0,6	0,2
500	1,2	0,2
630	1,7	0,2
800	1,7	0,4
1 000	0,7	0,3
1 250	1,3	0,7
1 600	1,7	0,5
2 000	1,6	0,5
2 500	2,3	0,4
3 150	2,6	0,6
4 000	2,1	0,9
5 000	0,8	1,3
6 300	-0,1	0,7
8 000	0,7	1,0
10 000	1,6	1,9

 

Hình E.3 - Ví dụ về tổn thất chèn từ Bảng E.1

 

PHỤ LỤC F

(quy định)

Tuabin gió cỡ nhỏ

F.1 Quy định chung

Cùng với sự phát triển của các tuabin gió lớn, cũng có sự phát triển của các tuabin gió cỡ nhỏ với chi phí thấp. Do chi phí sản xuất thấp hơn và thiết kế khác biệt, việc giảm yêu cầu đo tiếng ồn cho các tuabin gió này là hợp lý.

Phụ lục này mô tả phương pháp đo tiếng ồn cho các tuabin gió cỡ nhỏ với giá thành thấp. Phương pháp này chỉ áp dụng cho các tuabin gió có công suất tối đa dưới 100 kW.

Phương pháp trong phụ lục này khác với phương pháp chung trong phần chính của tiêu chuẩn để phù hợp hơn với tính chất động của các tuabin gió cỡ nhỏ (ví dụ: quay tự do, biến đổi lớn về tốc độ rôto). Nó cũng loại bỏ các yêu cầu đặc thù cho tuabin lớn như đo gió trong buồng máy. Tiếng ồn từ các tuabin gió có thể được xác định theo phương pháp chung hoặc theo phụ lục này, tùy thuộc vào cấu hình của tuabin.

Phụ lục này tuân theo các nguyên tắc của phương pháp chung và mô tả các điểm khác biệt so với phương pháp này.

Nếu một tuabin gió được thiết kế để hoạt động không tải (ví dụ: khi ắc quy đã đầy, trong ứng dụng sạc ắc quy), tình huống này nên được đưa vào các phép đo và báo cáo riêng biệt.

F.2 Vị trí đo âm thanh

Các phép đo chấp nhận được không được lệch quá ±45° so với vị trí micro ở phía hạ lưu, và có thể được xác định dựa trên các phép đo hướng gió.

F.3 Đo tốc độ gió

Tốc độ gió phải được đo trực tiếp thay vì suy ra từ điện năng.

Nếu đã thực hiện đánh giá vị trí theo IEC 61400-12-1 để xác định các khu vực đo hợp lệ, dữ liệu từ các khu vực đó có thể được sử dụng. Nếu chưa thực hiện đánh giá, cột khí tượng sẽ được đặt theo Hình F.1, sử dụng β = 90°.

Tốc độ gió được xác định từ một thiết bị đo gió được đặt ở độ cao ít nhất 10 m, và ưu tiên ở độ cao tâm rôto. Khoảng cách giữa tâm rôto và độ cao của thiết bị đo gió phải nhỏ hơn 25 m.

Tốc độ gió sẽ được chuẩn hóa theo các điều kiện khí tượng chuẩn như mô tả trong công thức (F.1) và điều chỉnh về độ cao hub, áp dụng chiều dài gồ ghề tham chiếu như mô tả trong công thức (F.2).

(F.1)

trong đó:

V_Z,m là tốc độ gió đo được ở độ cao Z, trung bình trong 10 s;

T_k là nhiệt độ không khí tuyệt đối đo được, trung bình trong 10 s;

p là áp suất không khí đo được, trung bình trong 10 s, tính bằng kPa;

T_ref là nhiệt độ không khí tham chiếu, với T₀ = 288 K;

p_ref là áp suất không khí tham chiếu, với p₀ = 101,325 kPa.

(F.2)

trong đó:

H là độ cao hub;

z là độ cao đo tốc độ gió;

z₀ là chiều dài gồ ghề biểu kiến.

Hình F.1 - Khu vực cho phép cho vị trí cột khí tượng là hàm của β - Hình chiếu bằng

F.4 Phạm vi tốc độ gió

Phạm vi tốc độ gió yêu cầu nằm trong khoảng từ tốc độ gió đóng mạch đến tối thiểu là 11 m/s. Dữ liệu nên bao gồm cả tốc độ gió ngắt mạch, nếu có thể, đặc biệt đối với các tuabin có cơ chế điều khiển tốc độ.

Dữ liệu sẽ được phân loại thành các bin tốc độ gió, độ rộng 1 m/s, với tâm nằm tại các giá trị tốc độ gió nguyên.

F.5 Khả năng nghe âm sắc

Phương pháp chung phải được tuân theo trong việc xác định khả năng nghe âm sắc.

Đối với mỗi tốc độ gió nguyên, yêu cầu ít nhất mười hai phổ tiếng ồn của tuabin gió được trọng số A trong khoảng thời gian 10 s. Mười hai phổ này cần phải gần nhất với các tốc độ gió nguyên. Nếu không thể áp dụng trọng số A trong quá trình đo, phổ tuyến tính có thể được chuyển đổi thành phố trọng số A theo IEC 61672-1:2002 [3].

Tính âm sắc được phân tích theo phương pháp trong 9.5.

Nếu không có âm sắc nào được xác định theo 9.5.4 cho một trong mười hai phổ 10 s, dẫn đến ∆L_tn,j,k không xác định, giá trị này phải được thay thế bằng giá trị sau:

(F.3)

Tính âm sắc tổng thể, ∆L_k, được xác định là trung bình năng lượng của 12 giá trị ∆L_tn,j,k riêng lẻ.

F.6 Thông tin cần báo cáo

Báo cáo phải bao gồm thông tin được mô tả trong Điều 10. Việc đo và báo cáo công suất đo được, tốc độ rôto (rpm), góc pitch và hướng xoay tuabin không bắt buộc.

Đối với các tuabin gió cỡ nhỏ, một bản đồ nhiễm âm dựa trên các mức công suất âm thanh đã xác định có thể được báo cáo. Bản đồ nhiễm âm sẽ bao trùm phạm vi tốc độ gió mà các mức công suất âm thanh có thể được báo cáo. Trên trục ngang, giá trị tối thiểu sẽ là chiều cao của tháp tuabin thử nghiệm và giá trị tối đa sẽ được chọn sao cho một phần đại diện của đường viền 35 dB(A) được hiển thị. Mức áp suất âm thanh sẽ được tính toán bằng cách sử dụng mô hình lan truyền hình cầu, với giá trị điều chỉnh phản xạ mặt đất là 1,5 dB. Bản đồ nhiễm âm sẽ được vẽ cho các bậc mức ồn cách nhau 5 dB (ví dụ: 30 dB(A), 35 dB(A), 40 dB(A) và 45 dB(A)). Lưu ý rằng bản đồ nhiễm âm này không bao gồm mức điều chỉnh cho đặc tính âm sắc hoặc các đặc tính tương tự, vì các mức điều chỉnh này phụ thuộc vào quy định cục bộ. Nếu các mức điều chỉnh theo quy định cục bộ được đưa vào bản đồ nhiễm âm, cần có phần ghi chú kèm theo bản đồ.

Nếu không có dữ liệu cho một ngăn tốc độ gió đơn lẻ, dữ liệu đó có thể được nội suy giữa các ngăn lân cận. Dữ liệu nội suy sẽ được phân biệt với dữ liệu thực tế trong bản đồ bằng cách sử dụng kiểu đường khác hoặc bằng cách thêm một tuyên bố dưới bản đồ (ví dụ: "Mức nhiễm âm tại 7 m/s dựa trên dữ liệu nội suy").

Hình F.2 cho thấy một ví dụ về bản đồ nhiễm âm.

Hình F.2 - Ví dụ bản đồ nhiễm âm

 

PHỤ LỤC G

(tham khảo)

Hấp thụ không khí

Với kích thước ngày càng lớn của các tuabin gió, khoảng cách từ điểm tham chiếu đến vị trí đo tiếng ồn ngày càng tăng. Điều này khiến sự hấp thụ không khí có thể ảnh hưởng đến kết quả của các phép đo.

Sự hấp thụ không khí đã được xác định rõ trong các điều kiện khí tượng khác nhau (ví dụ: ISO 9613-1:1993).

Các hệ số suy giảm âm thanh ở tần số cao có thể đạt giá trị đáng kể tùy thuộc vào nhiệt độ không khí, độ ẩm và khoảng cách đến nguồn tiếng ồn. Tiếng ồn tần số cao của các tuabin gió hiện đại chủ yếu phát ra từ các cánh rôto. Trong những năm gần đây, đã có sự chú ý đặc biệt vào việc phát triển thiết kế cánh, đặc biệt là phần đầu cánh, nhằm giảm thiểu phát thải tiếng ồn. Điều này có nghĩa là khoảng cách đo được của tiếng ồn tổng ở tần số cao thường thấp hơn so với tiếng ồn nền trong quá trình đo (xem Hình G.1). Do đó, việc hiệu chỉnh tiếng ồn nền không đáng tin cậy cho từng băng tần số 1/3 octa, và bất kỳ hiệu chỉnh nào cho sự hấp thụ không khí sẽ dẫn đến ước lượng quá cao, vì nó áp dụng cho tiếng ồn nền chứ không chỉ cho tiếng ồn từ tuabin.

Theo quy trình giảm dữ liệu, việc hiệu chỉnh tiếng ồn nền dẫn đến các mức áp suất âm thanh bảo thủ cho tiếng ồn từ tuabin, nếu khoảng cách giữa tiếng ồn tổng và tiếng ồn nền là nhỏ. Vì phương pháp này có thể dẫn đến mức công suất âm thanh cao hơn và hiệu chỉnh cho sự hấp thụ không khí có độ không đảm bảo đáng kể, nên không nên thực hiện hiệu chỉnh cho sự hấp thụ không khí.

Để giảm thiểu tác động của sự hấp thụ không khí, độ sai số cho phép cho vị trí tham chiếu được giới hạn trong ±30 m. Đặc biệt đối với các tuabin gió lớn, nên chọn vị trí micro gần với tuabin.

Hinh G.1 - Ví dụ về phổ tần số 1/3 octa

 

Phụ lục H

(quy định)

Xử lý dữ liệu cho chuỗi phép đo vào những ngày khác nhau hoặc với các điều kiện khác nhau đáng kể

Khi đo các chuỗi phép đo khác nhau trong nhiều ngày với các điều kiện khác nhau hoặc với vị trí đo thay đổi với các điều kiện khác nhau và tốc độ gió chồng chéo, cần có một quy trình để giảm chuỗi phép đo thành một tập dữ liệu. Phụ lục này đưa ra một quy trình.

Kết quả của một số chuỗi phép đo là phổ công suất âm thanh biểu kiến tại một bin gió nhất định bao gồm cả độ không đảm bảo. Phổ công suất âm thanh biểu kiến thu được tại bin tốc độ gió được tính là giá trị trung bình có trọng số với độ không đảm bảo là trọng số. Điều này được mô tả trong công thức (H.1).

(H.1)

trong đó i là 1/3 octa và l là số chuỗi phép đo. Độ không đảm bảo tương ứng được tính là:

(H.2)

Vì độ không đảm bảo loại B bị loại bỏ trong phép tính này, nên độ không đảm bảo có thể nhỏ hơn độ không đảm bảo từ các thiết bị đo và tương tự. Để bù đắp cho điều này, một số cố định b [4] được đưa vào công thức.

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] ISO 7196, Acoustics - Frequency-weighting characteristic for intrasound measurements

[2] TCVN 10687-14 (IEC TS 61400-14), Hệ thống phát điện gió - Phần 14: Công bố mức công suất âm thanh biểu kiến và giá trị tính âm sắc

[3] ISO 9613-1:1993, Acoustics - Attenuation of sound during propagation outside - Part 1: Calculation of the absorption of sound by the atmosphere

 

Mục lục

Lời nói đầu

1 Phạm vi áp dụng

2 Tài liệu viện dẫn

3 Thuật ngữ và định nghĩa

4 Ký hiệu và đơn vị

5 Khái quát phương pháp

6 Thiết bị đo

6.1 Thiết bị âm thanh

6.2 Thiết bị phi âm

6.3 Hiệu chuẩn có truy xuất nguồn gốc

7 Đo âm thanh và quy trình đo

7.1 Vị trí đặt thiết bị đo âm thanh

7.2 Phép đo âm thanh

8 Phép đo phi âm thanh

8.1 Quy định chung

8.2 Phép đo tốc độ gió

8.3 Hướng xuôi gió

8.4 Các điều kiện khí quyển khác

8.5 Đo tốc độ rôto và góc pitch

9 Các quy trình giảm dữ liệu

9.1 Phương pháp chung cho mức công suất âm thanh và mức âm thanh băng 1/3 octa

9.2 Tính toán mức áp suất âm thanh

9.3 Mức công suất âm thanh biểu kiến

9.4 Mức công suất âm thanh biểu kiến tham chiếu với tốc độ gió ở độ cao 10 m

9.5 Khả năng nghe được âm sắc

10 Thông tin cần báo cáo

10.1 Quy định chung

10.2 Đặc trưng của tuabin gió

10.3 Môi trường vật lý

10.4 Thiết bị đo

10.5 Dữ liệu âm thanh

10.6 Dữ liệu phi âm thanh

10.7 Độ không đảm bảo

Phụ lục A (tham khảo) Các đặc điểm khác có thể có của phát thải tiếng ồn từ tuabin gió và phương pháp định lượng chúng

Phụ lục B (tham khảo) Đánh giá cường độ nhiễu

Phụ lục C (tham khảo) Đánh giá độ không đảm bảo đo

Phụ lục D (tham khảo) Chiều dài gồ ghề biểu kiến

Phụ lục E (tham khảo) Đặc điểm của màn chắn gió phụ

Phụ lục F (quy định) Tuabin gió cỡ nhỏ

Phụ lục G (tham khảo) Hấp thụ không khí

Phụ lục H (quy định) Xử lý dữ liệu cho chuỗi phép đo vào những ngày khác nhau hoặc với các điều kiện khác nhau đáng kể

Thư mục tài liệu tham khảo