МЭК 61400
 | Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют достаточные соответствующие встроенные цитаты . ( Март 2017 г. ) |
IEC 61400 — это международный стандарт, опубликованный Международной электротехнической комиссией (IEC) в отношении ветряных турбин .
Назначение и функция
[ редактировать ]МЭК 61400 представляет собой набор требований к проектированию, призванных гарантировать, что ветряные турбины спроектированы соответствующим образом и защищены от повреждений в результате опасностей в течение запланированного срока службы. Стандарт касается большинства аспектов срока службы турбины: от условий на площадке перед постройкой до испытаний компонентов турбины. [1] собран и работает.
Ветровые турбины являются капиталоемкими и обычно приобретаются до их монтажа и ввода в эксплуатацию .
Некоторые из этих стандартов предусматривают технические условия, которые могут быть проверены независимой третьей стороной , и, как таковые, необходимы для заключения деловых соглашений, позволяющих финансировать и монтировать ветряные турбины. [1]
МЭК начала стандартизировать международную сертификацию по этому вопросу в 1995 году, а первый стандарт появился в 2001 году. [1]
Общий набор стандартов иногда заменяет различные национальные стандарты, образуя основу для глобальной сертификации. [1]
Маленькие ветряные турбины определяются как имеющие высоту до 200 м. 2 охватываемая площадь, и несколько упрощенный стандарт IEC 61400-2 решает эту проблему. Также возможно использовать стандарт IEC 61400-1 для турбин длиной менее 200 м. 2 подметенная территория.
Нормы по нагрузкам и шуму используются при разработке прототипов на полигоне ветряных турбин Остерилд . [2]
Гармонизация
[ редактировать ]
В США стандарты должны быть совместимы со стандартами IEC. [3] и некоторые части 61400 требуют документации. [4] [5]
США Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии участвует в работе по разработке стандартов МЭК. [3] [6] и тестирует оборудование в соответствии с этими стандартами. [7] Однако для морских турбин США необходимы дополнительные стандарты, наиболее важными из которых являются:
- ISO 19900, Общие требования к морским сооружениям.
- ISO 19902, Стационарные морские стальные конструкции.
- ISO 19903, Стационарные бетонные морские конструкции.
- ISO 19904-1, Плавучие морские конструкции – однокорпусные, полупогружаемые и рангоутные.
- ISO 19904-2, Плавучие морские конструкции – платформы на натяжных опорах.
- API RP 2A-WSD, Рекомендуемая практика планирования, проектирования и строительства стационарных морских стальных платформ – расчет рабочих напряжений. [8]
В Канаде предыдущие национальные стандарты устарели и препятствовали развитию ветроэнергетики, поэтому они были обновлены и гармонизированы со стандартом 61400 Канадской ассоциацией стандартов с некоторыми изменениями. [9] [10]
Обновление IEC 61400 запланировано на 2016 год. [11]
В отношении небольших ветряных турбин мировая промышленность работает над гармонизацией требований сертификации с целью «испытать один раз, сертифицировать повсюду». Значительное сотрудничество осуществляется между Великобританией, США, а в последнее время Японией, Данией и другими странами, чтобы стандарт IEC 61400-2, интерпретируемый, например, в рамках схемы сертификации MCS (британского происхождения), был совместим с США (для пример, где он соответствует стандарту малых ветряных турбин AWEA) и других стран.
Классы ветрогенераторов (WTG)
[ редактировать ]Ветровые турбины предназначены для конкретных условий. На этапе строительства и проектирования делаются предположения о ветровом климате, которому будут подвергаться ветряные турбины. Класс ветровой турбины – это лишь один из факторов, которые необходимо учитывать в сложном процессе планирования ветроэлектростанции . Классы ветра определяют, какая турбина подходит для нормальных ветровых условий конкретного объекта. Классы турбин определяются тремя параметрами — средней скоростью ветра, экстремальными 50-летними порывами и турбулентностью. [12]
Интенсивность турбулентности количественно определяет, насколько ветер обычно меняется в течение 10 минут. Поскольку усталостные нагрузки ряда основных компонентов ветряной турбины в основном вызваны турбулентностью, знание того, насколько турбулентна площадка, имеет решающее значение. Обычно скорость ветра увеличивается с увеличением высоты из-за вертикального сдвига ветра . На равнинной местности скорость ветра логарифмически возрастает с высотой. На сложной местности профиль ветра не просто усиливается, и, кроме того, может произойти отрыв потока, что приведет к значительному увеличению турбулентности. [13]
| Класс ветра/турбулентность | Среднегодовая скорость ветра на высоте втулки | Экстремальный 50-летний порыв |
|---|---|---|
| Ia Сильный ветер – Повышенная турбулентность 18% | 10 метров в секунду (36 км/ч; 22 мили в час) | 70 метров в секунду (250 км/ч; 160 миль в час) |
| Ib Сильный ветер – низкая турбулентность 16% | 10 метров в секунду (36 км/ч; 22 мили в час) | 70 метров в секунду (250 км/ч; 160 миль в час) |
| IIa Средний ветер – Высокая турбулентность 18% | 8,5 метров в секунду (31 км/ч; 19 миль в час) | 59,5 метров в секунду (214 км/ч; 133 миль в час) |
| IIb Средний ветер – низкая турбулентность 16% | 8,5 метров в секунду (31 км/ч; 19 миль в час) | 59,5 метров в секунду (214 км/ч; 133 миль в час) |
| IIIa Слабый ветер – Высокая турбулентность 18% | 7,5 метров в секунду (27 км/ч; 17 миль в час) | 52,5 метра в секунду (189 км/ч; 117 миль в час) |
| IIIb Слабый ветер – низкая турбулентность 16% | 7,5 метров в секунду (27 км/ч; 17 миль в час) | 52,5 метра в секунду (189 км/ч; 117 миль в час) |
| IV | 6,0 метров в секунду (22 км/ч; 13 миль в час) | 42 метра в секунду (150 км/ч; 94 миль в час) |
Экстремальные скорости ветра основаны на средней скорости ветра за 3 секунды. Турбулентность измеряется при скорости ветра 15 м/с. Это определение дано в IEC 61400-1, издание 2.
Однако в водах США несколько ураганов уже превысили класс ветра Ia со скоростью выше 70 м/с (156 миль в час), и предпринимаются усилия по установлению подходящих стандартов. [8] В 2021 году TÜV SÜD разработала стандарт для моделирования нового класса ветра T1 для тропических циклонов. [14]
Список деталей IEC 61400
[ редактировать ]- МЭК 61400-1:2005+AMD1:2010 Требования к проектированию
- IEC 61400-2:2013 Малые ветряные турбины
- IEC 61400-3:2019 Требования к проектированию морских ветряных турбин.
- МЭК 61400-4:2012 Требования к проектированию редукторов ветряных турбин.
- IEC 61400-6:2020 Требования к проектированию башен и фундаментов
- IEC 61400-11:2012 Методы измерения акустического шума
- IEC 61400-12-1:2005 Измерение энергетических характеристик ветряных турбин, производящих электроэнергию. [15]
- IEC 61400-12-2:2013/COR1:2016 Энергетические характеристики ветряных турбин, вырабатывающих электроэнергию, на основе анемометрии гондолы / Исправление 1
- IEC 61400-12-1:2017 Измерение энергетических характеристик ветряных турбин, производящих электроэнергию / Устройства дистанционного зондирования, такие как содара и лидара измерения [16]
- МЭК 61400-13:2015 Измерение механических нагрузок
- IEC TS 61400-14:2005 Декларация кажущегося уровня звуковой мощности и значений тональности.
- IEC 61400-21:2008 Измерение и оценка характеристик качества электроэнергии ветряных турбин, подключенных к сети.
- IEC 61400-22:2010 Испытание и сертификация соответствия (IEC 61400-22:2010 был отозван 31 августа 2018 г. и заменен результатами для ветроэнергетического сектора (WE-OMC), содержащимися в системе оценки соответствия IECRE.)
- МЭК 61400-23:2014 Полномасштабные структурные испытания лопастей несущего винта.
- МЭК 61400-24:2010 Молниезащита
- МЭК 61400-25-1 :2006 Связь для мониторинга и управления ветроэнергетическими установками. Общее описание принципов и моделей.
- МЭК 61400-25-2:2015 Коммуникации для мониторинга и управления ветряными электростанциями. Информационные модели.
- МЭК 61400-25-3:2015 Коммуникации для мониторинга и управления ветряными электростанциями. Модели обмена информацией.
- IEC 61400-25-4:2008 Связь для мониторинга и управления ветряными электростанциями. Соответствие профилю связи.
- МЭК 61400-25-5:2006 Связь для мониторинга и управления ветряными электростанциями. Тестирование на соответствие.
- МЭК 61400-25-6:2010 Связь для мониторинга и управления ветряными электростанциями. Классы логических узлов и классы данных для мониторинга состояния.
- IEC TS 61400-26-1:2011 Доступность по времени для ветроэнергетических систем.
- IEC TS 61400-26-2:2014 Готовность к производству ветряных турбин
- IEC 61400-27-1:2015 Электрические имитационные модели. Ветровые турбины.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Вёббекинг, Майк. «IEC TS 61400-22», страницы 1–2 и 9 Germanischer Lloyd , 2008. По состоянию на 12 марта 2011 г. Архив .
- ^ Брошюра Østerild , стр. 8
- ^ Jump up to: а б Додж, Даррелл М. «Разработка согласованных стандартов ветроэнергетики» , Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии , 27 февраля 1996 г. Дата обращения: 16 августа 2012 г. Цитата: «Стандарты США должны быть совместимы со стандартами МЭК»
- ^ «Требуемая проектная документация IEC 61400-22» .
- ^ IEC 61400-22 Требуемая проектная документация Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. Архивировано 2 сентября 2011 г. в Wayback Machine.
- ^ Техническая роль NREL в разработке стандартов. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. Архивировано 9 июня 2011 г. в Wayback Machine.
- ^ «Аккредитованные испытания» Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии . Проверено: 16 августа 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Мюзиал, WD; Шеппард, RE; Долан, Д.; Нотон, Б. « Разработка рекомендуемой практики морской ветроэнергетики для вод США ». Вводная страница Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии , апрель 2013 г. По состоянию на 20 ноября 2013 г. OSTI 1078076.
- ^ «Обновленные стандарты способствуют развитию ветроэнергетики», стр. 23, Natural Resources Canada , 2010. Дата обращения: 16 августа 2012 г. Цитата: «Предыдущие канадские стандарты были препятствием для отрасли»... «гармонизировали их со стандартами IEC»
- ^ «Поисковая система | Природные ресурсы Канады» . www2.nrcan.gc.ca . Архивировано из оригинала 10 июня 2015 года . Проверено 14 января 2022 г.
- ^ «Кэмпемёллер получает новый справочник по такту и тону» . Энергетические часы . 7 октября 2015 г. Архивировано из оригинала 7 октября 2015 г. Проверено 7 октября 2015 г.
- ^ «Планирование ветровых проектов: классы ветряных турбин» Вестас . Доступ октябрь 2011 г.
- ^ Лангредер, Вибке. «Размещение ветряных электростанций: основные аспекты» Suzlon Energy . Доступ октябрь 2011 г.
- ^ «TÜV SÜD обеспечивает сертификацию ветряных турбин для регионов, пострадавших от тропических штормов» . www.windtech-international.com . 8 сентября 2021 г.
- ^ «Данные о мощности ветряных турбин — кривая мощности ветра» . СгуррЭнерги . Проверено 18 марта 2017 г.
- ^ «Новый стандарт усиливает лидары» . РеНьюс. 14 марта 2017 года . Проверено 14 марта 2017 г.