풍력터빈 ― 제12-2부: 나셀 풍속계에 기반하는 전력 생산 풍력터빈의 출력 성능
风力涡轮机 - 12-2部分:基于机舱测速仪电生产的风力涡轮机的动力性能
发布日期:
2015-07-31
KS C IEC61400-12的这一部分中,明确了验证单个发电用水平轴风力涡轮机输出性能特性的程序书,该程序不适用于依靠KS C IEC61400-2的小型风力涡轮机。如果特定运营/合同规范不符合KS C IEC61400-12-1中规定的要求,预计可以使用该标准。上述程序可用于特定地点安装的特定风力涡轮机的输出性能评估,同样,在对不同的风力涡轮机模型或设置进行总体比较时,也可使用这些方法。以纳赛尔测得的风速为基础测得的输出曲线和估计的AEP为特征的风力涡轮机输出性能受风力涡轮机转子的影响(即风速加速或减小)。在纳赛尔测得的风速应该根据这种流动扭曲效应进行校正。方法部分记录计算这些校正的步骤。KS C IEC61400-12-1在风力涡轮机前方直径2倍至4倍之间的气象塔上安装了风速计。在此位置,可以在试验用风力涡轮机转子干扰最小的情况下直接测量自由风速。KS C IEC 61400-12-
2中规定,安装试验用风力涡轮机或机组或与其相邻的风速计。如果在这个位置安装风速仪,就会测量受试验用风力涡轮机转子和纳赛尔强烈影响的风速。该标准收录了对这些干扰进行适当校正的方法。但请注意,这种校准本质上会增加KS C IEC61400-12-1所执行的适当配置的测试对比不确定度。该KS C IEC61400-12-2描述了根据测量的输出曲线和推测的AEP,对风力涡轮机输出性能进行特征化的方法。测得的输出曲线在一系列风速范围内统计建立有意义的数据库,在足够长的时间内,通过收集在多种风和大气条件下生成的同步纳赛尔测量风速和输出测量值的方式计算。为了准确测量输出曲线,使用估计自由流动风速的传递函数调整纳赛尔测量风速。该标准包含了测量和验证此类传递函数的步骤。在计算AEP时,在假设100%运转率的情况下,将测量输出曲线应用于基准风速频率分布的方式进行计算。
该标准中提出了包括不确定度原因评价在内的测量不确定度计算的指南,以及将报告的输出和AEP中出现的不确定度组合成那样的计算值的建议案。
KS C IEC 61400-12의 이 부분에는 KS C IEC 61400-2에 의거하는 소형 풍력터빈에서는 적용하지 않는, 단일 발전용 수평축 풍력터빈의 출력 성능 특성의 검증에 관한 절차서가 명시되어 있다. 특정 운영/계약 사양이 KS C IEC 61400-12-1에 명시된 요건을 준수하지 않는 경우 이 표준을 사용할 수 있을 것으로 예상된다. 상기 절차서는 특정 장소에 설치된 특정 풍력터빈의 출력 성능 평가에 대해 사용할 수 있으며, 마찬가지로 서로 다른 풍력터빈 모델이나 설정을 서로 총체적으로 비교할 때 이러한 방법을 사용할 수 있다.나셀에서 측정된 풍속에 기반하여 측정된 출력 곡선과 추정된 AEP로 특징화되는 풍력터빈 출력 성능은 풍력터빈 로터의 영향을 받는다(즉, 풍속 가속화 혹은 감소). 나셀에서 측정된 풍속은 이러한 유동 왜곡 효과에 맞춰 교정해야 한다. 이러한 교정을 산정하는 절차를 방법 부분에 수록한다. KS C IEC 61400-12-1에는 풍력터빈 전방의 직경 2배에서 4배 사이에 위치한 기상탑에 풍속계를 장착하도록 되어 있다. 이 위치에서는 시험용 풍력터빈 로터의 간섭을 최소화한 상태에서 자유 풍속을 직접 측정할 수 있다. KS C IEC 61400-12-2에는 시험용 풍력터빈 나셀이나 그에 인접하여 풍속계를 설치하도록 규정되어 있다. 이 위치에 풍속계를 설치하면 시험용 풍력터빈 로터와 나셀에 의해 강력한 영향을 받는 풍속을 측정하게 된다. 이 표준에는 이러한 간섭에 대한 적절한 교정을 산정하여 적용할 수 있는 방법이 수록되어 있다. 그러나 이러한 교정은 본질적으로 KS C IEC 61400-12-1에 의거 이행되는 적절하게 구성된 시험 대비 측정 불확도를 증가시킬 수 있다는 데 유의한다.이 KS C IEC 61400-12-2에는 측정된 출력 곡선과 추정된 AEP와 관련하여 풍력터빈의 출력 성능을 특징화하는 방법이 기술되어 있다. 측정된 출력 곡선은 일련의 풍속 범위에서 통계적으로 유의미한 데이터베이스를 수립하기에 충분히 긴 기간 동안 다양한 바람과 대기 조건에서 생성된 동시적인 나셀 측정 풍속과 출력 측정치를 수집하는 방식으로 산정된다. 출력 곡선을 정확하게 측정하기 위해 자유 유동 풍속을 추정하기 위한 전달함수를 사용하여 나셀 측정 풍속을 조정한다. 그러한 전달함수를 측정하고 검증하기 위한 절차가 이 표준에 수록되어 있다. AEP를 계산할 때에는 100 % 가동률을 가정한 상태에서 측정 출력 곡선을 기준 풍속 빈도 분포에 적용하는 방식으로 계산한다. 이 표준에는 불확도 원인 평가를 비롯한 측정 불확도 산정에 관한 지침과 보고된 출력과 AEP에서 나타난 불확도에 그러한 산정치를 조합하는 것에 관한 권고안이 제시되어 있다.