IEC 61400

IEC 61400 ist ein internationaler Standard, der von der veröffentlicht wurde Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) bezüglich Windräder.

Zweck und Funktion

IEC 61400 ist eine Reihe von Konstruktionsanforderungen, um sicherzustellen, dass Windkraftanlagen angemessen gegen Schäden durch Gefahren innerhalb der geplanten Lebensdauer entsteht. Der Standard betrifft die meisten Aspekte der Turbinenlebensdauer vor Ort vor dem Bau bis hin zu Turbinenkomponenten, die getestet werden.[1] zusammengebaut und betrieben.

Windkraftanlagen sind kapitalintensiv und werden normalerweise gekauft, bevor sie errichtet werden und in Auftrag gegeben.

Einige dieser Standards liefern technische Bedingungen, die nach einem überprüfbar sind unabhängiger Dritterund als solche sind erforderlich, um Geschäftsabkommen zu treffen, damit Windkraftanlagen finanziert und errichtet werden können.[1]

Die IEC standardisierte 1995 die internationale Zertifizierung zu diesem Thema, und der erste Standard erschien 2001.[1]

Die üblichen Standards ersetzen manchmal die verschiedenen nationalen Standards und bilden eine Grundlage für die globale Zertifizierung.[1]

Kleine Windkraftanlagen werden als bis zu 200 m definiert2 Swept-Bereich und ein etwas vereinfachtes IEC 61400-2-Standard adressiert diese. Es ist auch möglich, den IEC 61400-1 Standard für Turbinen von weniger als 200 m zu verwenden2 Gegend.

Die Standards für Belastungen und Rauschen werden bei der Entwicklung von Prototypen am verwendet Østerild Windkraftanlagen Testfeld.[2]

Harmonisierung

IEC, API, ISO usw. Standards, die uns Offshore -Windkraftanlagen zertifizieren,

In den USA sollen Standards mit IEC -Standards kompatibel sein.[3] und einige Teile von 61400 sind erforderlich.[4][5]

Die USA Labor für erneuerbare Energien beteiligt sich an der Entwicklung der IEC -Standards,[3][6] und testet die Ausrüstung nach diesen Standards.[7] Für US -Offshore -Turbinen sind jedoch weitere Standards erforderlich, und die wichtigsten sind:

  • ISO 19900, allgemeine Anforderungen an Offshore -Strukturen
  • ISO 19902, Offshore -Strukturen fester Stahl
  • ISO 19903, feste Beton -Offshore -Strukturen
  • ISO 19904-1, schwimmende Offshore-Strukturen-Mono-Hulls, Semisubmersibles und Holmen
  • ISO 19904-2, schwimmende Offshore-Strukturen-Spannungs-Leg-Plattformen
  • API RP 2A -WSD, empfohlene Praxis für die Planung, Entwerfen und Bau fester Offshore -Stahlplattformen - Arbeitsstressdesign.[8]

In Kanada waren die vorherigen nationalen Standards veraltet und behinderten die Windindustrie, und sie wurden von der mit 61400 aktualisiert und harmonisiert Canadian Standards Association mit mehreren Modifikationen.[9][10]

Ein Update für IEC 61400 ist für 2016 geplant.[11]

Für kleine Windkraftanlagen hat die globale Industrie mit einem "Test" -Test, überall überall zertifizieren "-Forte für die Harmonisierung der Zertifizierungsanforderungen gearbeitet. Es wurde zwischen Großbritannien, den USA und in jüngerer Zeit Japan, Dänemarks und anderen Ländern eine beträchtliche Zusammenarbeit stattgefunden, sodass der IEC 61400-2-Standard, der innerhalb von z. Das MCS -Zertifizierungsschema (von britischem Ursprung) ist mit den USA (z. B. dort, wo es einem Awa Small Wind -Turbine -Standard entspricht) und in anderen Ländern interoperabel.

WTG -Klassen (Windturbinengenerator)

Windkraftanlagen sind für bestimmte Bedingungen ausgelegt. Während der Bau- und Konstruktionsphase werden Annahmen über das Windklima getroffen, dem die Windkraftanlagen ausgesetzt werden. Die Turbinenwindklasse ist nur einer der Faktoren, die während des komplexen Planungsprozesses a berücksichtigt werden müssen Windkraft Pflanze. Windklassen bestimmen, welche Turbine für die normalen Windbedingungen einer bestimmten Stelle geeignet ist. Turbinenklassen werden durch drei Parameter bestimmt - die durchschnittliche Windgeschwindigkeit, extreme 50 -jährige Böe und Turbulenzen.[12]

Die Turbulenzintensität quantifiziert, wie stark der Wind typischerweise innerhalb von 10 Minuten variiert. Da die Ermüdungslasten einer Reihe von Hauptkomponenten in einer Windkraftanlage hauptsächlich durch Turbulenzen verursacht werden, ist das Wissen darüber, wie turbulent eine Stelle von entscheidender Bedeutung ist. Normalerweise steigt die Windgeschwindigkeit mit zunehmender Höhe aufgrund von vertikaler Windschere. In flachem Gelände steigt die Windgeschwindigkeit logarithmisch mit Größe. In komplexem Gelände ist das Windprofil kein einfacher Anstieg und zusätzlich kann eine Trennung des Flusses auftreten, was zu stark erhöhten Turbulenzen führt.[13]

Windklasse/Turbulenz Jährliche durchschnittliche Windgeschwindigkeit bei Hubhöhe Extreme 50-jährige Böe
IA starker Wind - höhere Turbulenz 18% 10 Meter pro Sekunde (36 km/h; 22 Meilen pro Stunde) 70 Meter pro Sekunde (250 km/h; 160 Meilen pro Stunde)
Ib starker Wind - niedrigere Turbulenz 16% 10 Meter pro Sekunde (36 km/h; 22 Meilen pro Stunde) 70 Meter pro Sekunde (250 km/h; 160 Meilen pro Stunde)
IIA Medium Wind - höhere Turbulenz 18% 8,5 Meter pro Sekunde (31 km/h; 19 Meilen pro Stunde) 59,5 Meter pro Sekunde (214 km/h; 133 Meilen pro Stunde)
IIB Medium Wind - niedrigere Turbulenz 16% 8,5 Meter pro Sekunde (31 km/h; 19 Meilen pro Stunde) 59,5 Meter pro Sekunde (214 km/h; 133 Meilen pro Stunde)
Iiia niedriger Wind - höhere Turbulenz 18% 7,5 Meter pro Sekunde (27 km/h; 17 Meilen pro Stunde) 52,5 Meter pro Sekunde (189 km/h; 117 Meilen pro Stunde)
Iiib niedriger Wind - niedrigere Turbulenz 16% 7,5 Meter pro Sekunde (27 km/h; 17 Meilen pro Stunde) 52,5 Meter pro Sekunde (189 km/h; 117 Meilen pro Stunde)
Iv 6,0 Meter pro Sekunde (22 km/h; 13 Meilen pro Stunde) 42 Meter pro Sekunde (150 km/h; 94 Meilen pro Stunde)

Die extremen Windgeschwindigkeiten basieren auf der 3 zweiten durchschnittlichen Windgeschwindigkeit. Die Turbulenz wird bei 15 m/s Windgeschwindigkeit gemessen. Dies ist die Definition in IEC 61400-1 Edition 2.

Für US -Gewässer jedoch mehrere Hurrikane haben bereits die Windklasse IA mit Geschwindigkeiten über dem 70 m/s (156 Meilen pro Stunde) überschritten, und es werden Anstrengungen unternommen, um geeignete Standards bereitzustellen.[8] Im Jahr 2021, Tüv Süd entwickelte einen Standard, um eine neue Windklasse T1 für tropische Zyklone zu simulieren.[14]

Liste der IEC 61400 Teile

  • IEC 61400-1: 2005+AMD1: 2010 Entwurfsanforderungen
  • IEC 61400-2: 2013 kleine Windturbinen
  • IEC 61400-3: 2009 Entwurfsanforderungen für Offshore-Windkraftanlagen
  • IEC 61400-4: 2012 Entwurfsanforderungen für Windturbinengetriebe
  • IEC 61400-6: 2020 Turm- und Fundamententwurfsanforderungen
  • IEC 61400-11: 2012 Akustische Rauschmessungstechniken
  • IEC 61400-12-1: 2005 Leistungsleistung Messungen der Stromerzeugung von Windkraftanlagen[15]
  • IEC 61400-12-2: 2013 / COR1: 2016 Stromleistung von Stromausbauturbinen auf der Grundlage von Gondelanemometrie / Corrigendum 1
  • IEC 61400-12-1: 2017 Leistungsleistung Messungen der Stromerzeugung von Windkraftanlagen / Fernerkundungsgeräten wie Sodar & Sodar & LIDAR Messungen[16]
  • IEC 61400-13: 2015 Messung mechanischer Lasten
  • IEC TS 61400-14: 2005 Deklaration des scheinbaren Klangleistungspegel- und Tonalitätswerte
  • IEC 61400-21: 2008 Messung und Bewertung der Leistungsqualitätsmerkmale von Netzstuben mit verbundenem Windturbinen
  • IEC 61400-22: Konformitätstest und -Zertifizierung 2010 (IEC 61400-22: 2010 wurde am 2018-08-31 zurückgezogen und durch die im IECRE-Konformitätsbewertungssystem enthaltenen Windsektor (WE-OMC) ersetzt.)
  • IEC 61400-23: 2014 Full-Skala-Strukturprüfung von Rotorblättern
  • IEC 61400-24: 2010 Blitzschutz
  • IEC 61400-25-1: 2006 Kommunikation zur Überwachung und Kontrolle von Windkraftwerken - Gesamtbeschreibung von Prinzipien und Modellen
  • IEC 61400-25-2: 2015 Kommunikation zur Überwachung und Kontrolle von Windkraftwerken-Informationsmodelle
  • IEC 61400-25-3: 2015 Kommunikation zur Überwachung und Kontrolle von Windkraftwerken-Informationsaustauschmodelle
  • IEC 61400-25-4: 2008 Kommunikation zur Überwachung und Kontrolle von Windkraftwerken-Zuordnung zum Kommunikationsprofil
  • IEC 61400-25-5: 2006 Kommunikation zur Überwachung und Kontrolle von Windkraftwerken-Konformitätstests
  • IEC 61400-25-6: 2010 Kommunikation zur Überwachung und Kontrolle von Windkraftwerken-logische Knotenklassen und Datenklassen zur Bedingungsüberwachung
  • IEC TS 61400-26-1: 2011 Zeitbasierte Verfügbarkeit für Systeme für Windkraftanlagen
  • IEC TS 61400-26-2: 2014 produktionsbasierte Verfügbarkeit für Windkraftanlagen
  • IEC 61400-27-1: 2015 Elektrische Simulationsmodelle-Windturbinen

Siehe auch

Verweise

  1. ^ a b c d WOEBBEKING, Mike. "IEC TS 61400-22" Seiten 1-2 und 9 Germanischer Lloyd, 2008. Zugriff: 12. März 2011. Archiv
  2. ^ Østerildbroschüre, Seite 8
  3. ^ a b Dodge, Darrell M. "Entwicklung der Konsensstandards der Windindustrie" Labor für erneuerbare Energien, 27. Februar 1996. Abgerufen: 16. August 2012. Zitat: "Die US -Standards müssen mit IEC -Standards kompatibel sein"
  4. ^ "IEC 61400-22 Erforderliche Entwurfsdokumentation".
  5. ^ IEC 61400-22 Erforderliche Entwurfsdokumentation Labor für erneuerbare Energien Archiviert 2011-09-02 im Wayback -Maschine
  6. ^ Die technische Rolle von NREL bei der Entwicklung der Standards Labor für erneuerbare Energien Archiviert 2011-06-09 im Wayback -Maschine
  7. ^ "Akkreditierte Tests" Labor für erneuerbare Energien. Abgerufen: 16. August 2012.
  8. ^ a b Musial, W. D.; Sheppard, R. E.; Dolan, D.; Naughton, B. "Entwicklung von Offshore -Wind empfohlene Praxis für US -Gewässer" Intro -Seite Labor für erneuerbare Energien, April 2013. Zugriff: 20. November 2013. Osti 1078076
  9. ^ "Aktualisierte Standards treiben Windenergieentwicklung vor" Seite 23, Natural Resources Canada 2010. Abgerufen: 16. August 2012. Zitat: "Frühere kanadische Standards waren ein Hindernis für die Branche" .. "Harmonisierte sie mit den IEC -Standards"
  10. ^ "Archivierte Kopie". www2.nrcan.gc.ca. Archiviert von das Original am 10. Juni 2015. Abgerufen 14. Januar 2022.{{}}: CS1 Wartung: Archiviertes Kopie als Titel (Link)
  11. ^ "Kæmpemøller får ny håndbog i takt og Ton". Energiwatch. Archiviert Aus dem Original am 7. Oktober 2015. Abgerufen 7. Oktober 2015.
  12. ^ "Windprojektplanung: Windturbinenklassen" Vestas. Zugriff auf Oktober 2011.
  13. ^ Langreder, Wiebke. "Standort von Windparks: grundlegende Aspekte" Suzlon Energie. Zugriff auf Oktober 2011.
  14. ^ "Tüv Süd bietet eine Zertifizierung von Windkraftanlagen für Regionen, die von tropischen Stürmen betroffen sind.". www.windtech-international.com. 8. September 2021.
  15. ^ "Windkraftanlage Leistungsdaten - Windkraftkurve". Sgurrenergy. Abgerufen 18. März 2017.
  16. ^ "Neue Standard -Bolster -Lidars". Erneuert. 14. März 2017. Abgerufen 14. März 2017.

Externe Links