TCVN10687-21:2018

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10687-21:2018 (IEC 61400-21:2008) về Tuabin gió - Phần 21: Đo và đánh giá đặc tính chất lượng điện năng của tuabin gió nối lưới TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10687-21:2018 IEC 61400-21:2008 TUABIN GIÓ - PHẦN 21: ĐO VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG CỦA TUABIN GIÓ NỐI LƯỚI Wind turbines - Part 21: Measurement and assessment of power qua l ity characteristics of grid connected wind turbines Lời nói đầu TCVN 10687-21:2018 hoàn toàn tương đương với IEC 61400-21:2008; TCVN 10687-21:2018 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC/E13 Năng lượng tái tạo biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượn g đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Bộ tiêu chuẩn TCVN 10687 (IEC 61400) gồm các phần sau: 1) TCVN 10687- 1 :2015 (IEC 61400-1:2014), Tuabin gió - Phần 1: Yêu cầu thiết kế 2) TCVN 10687-21:2018 (IEC 61400-21:2008), Tuabin gió - Phần 21: Đo và đánh giá đặc tính chất lượng điện năng của tuabin gió nối lưới 3) TCVN 10687-22:2018, Tuabin gió - Phần 22: Hướng dẫn thử nghiệm và chứng nhận sự phù hợp 4) TCVN 10687-24:2015 (IEC 61400-24:2010), Tuabin gió - Phần 24: Bảo vệ chống sét Ngoài ra bộ tiêu chuẩn IEC 61400 còn có các tiêu chuẩn sau: 1) IEC 61400-2:2:013, Wind turbines - Part 2: Small wind turbines 2) IEC 61400-3:2009, Wind turbines - Part 3: Design requirements for offshore wind turbines 3) IEC 61400-4:2012, Wind turbines - Part 4: Design requirements for wind turbine gearooxes 4) IEC 61400-11:2012, Wind turbines - Part 11: Acoustic noise measurement techniques 5) IEC 61400-12-1:2017, Wind turbines - Part 12-1: Power performance measurements of e l ectricity producing wind turbines 6) IEC 61400-12-2:2013, Wind turbines - Part 12-2: Power performance of e lec tricity-producing wind turbines based on nace ll e anemometry 7) IEC 61400-13:2015, Wind turbine - Part 13: Measurement of mechanica l l oads 8) IEC TS 61400-14:2005, Wind turbines - Part 14: Declaration of apparent sound power level and tona l ity va l ues 9) IEC 61400-23:2014, Wind turbines - Part 23: Full-scale structural testing of rotor blades TCVN 10687-1:2015 1 0) IEC 61400-25-1:2017, Wind energy generation systems - Part 25-1: Communications for monitoring and control of wind power plants - Overall description of principles and models 11) IEC 61400-25-2:2015, Wind turbines - Part 25-2: Communications for monitoring and control of wind power plants - Information models 12) IEC 61400-25-3:2015, Wind turbines - Part 25-3: Communications for monitoring and control of wind power plants - Information exchange models 13) IEC 61400-25-4:2016, Wind energy generation systems - Part 25-4: Communications for monitoring and control of wind power plants - Mapping to communication profile 14) IEC 61400-25-5:2017, Wind energy generation systems - Part 25-5: Communications for monitoring and control of wind power plants - Compliance testing 15) IEC 61400-25-6:2016, Wind energy generation systems - Part 25-6: Communications for monitoring and control of wind power plants - Logical node classes and data classes for condition monitoring 16) IEC TS 61400-26-1:2011, Wind turbines - Part 26-1: Time-based availability for wind turbine generating systems 17) IEC TS 61400-26-2:2014, Wind turbines - Part 26-2: Production- based availability for wind turbines 18) IEC TS 61400-26-3:2016, Wind energy generation systems - Part 26-3: Availability for wind power stations 19) IEC 61400-27-1:2015, Wind turbines - Part 27-1: E lec trical simulation models - Wind turbines Lời giới thiệu Tiêu chuẩn này đưa ra phương pháp thống nhất để đảm bảo tính nhất quán và chính xác trong việc thực hiện, thử nqhiệm và đánh giá các đặc tính chất lượng điện năng của tuabin gió nối lưới. Các đặc tính chất lượng điện năng bao gồm các quy định kỹ thuật, chất lượng điện áp (phát xạ của nháy và hài), đáp ứng khi sụt áp, điều khiển công suất (điều khiển công suất tác dụng và công suất phản kháng), bảo vệ lưới và thời gian đấu nối lại. Tiêu chuẩn này có thể được áp dụng b ở i: • nhà chế tạo tuabin gió nhằm đáp ứng được các đặc tính chất lượng điện năng; • người mua tuabin gió có quy định các đặc tính ch ấ t lượng điện năng; • người vận hành tuabin gió có thể cần xác nhận rằng đặc tính chất lượng điện năng theo yêu cầu đã được đáp ứng; • người lập kế hoạch hoặc cơ quan quản lý có thể cần phải xác định một cách chính xác và công bằng tác động của tuabin gió lên chất lượng điện áp để đảm bảo rằng hệ thống lắp đặt được thiết kế c ó chất lượng điện áp yêu cầu; • tổ chức chứng nhận tuabin gió hoặc tổ chức thử nghiệm khi đánh giá các đặc tính chất lượng điện năng của tuabin gió; • người lập kế hoạch hoặc cơ quan quản lý mạng lưới điện có thể cần nối lưới tuabin gió. Tiêu chuẩn này đ ưa ra các khuyến cáo để đo và đánh giá các đặc tính chất lượng điện năng của tuabin gió nối lưới. Tiêu chuẩn này mang lại lợi ích cho các bên liên quan đến việc sản xuất, lập kế hoạch lắp đặt, xin cấp phép, vận hành, sử dụng, thử nghiệm và quản lý tuabin gió. Kỹ thuật đo và phân tích được khuyến cáo trong tiêu chuẩn này cần được áp dụng bởi tất cả các bên liên quan để đảm bảo sự phát triển và vận hành liên tục của tuabin gió được nhất quán và chính xác. TUABIN GIÓ - PHẦN 21: ĐO VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG CỦA TUABIN GIÓ NỐI LƯỚI Wind turbines - Part 21: Measurement and assessment of power qua l ity characteristics of grid connected wind turbines 1 Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này bao gồm: • định nghĩa và quy định kỹ thuật của các đại lượng cần xác định để đặc trưng cho chất lượng điện năng của tuabin gió nối lưới; • quy tr ì nh đo để định lượng các đặc tính; • quy trình để đánh giá sự phù hợp với các yêu cầu về chất lượng điện năng, kể cả đánh giá chất lượng điện năng kỳ vọng từ kiểu tuabin gió khi được triển khai tại vị trí lắp đặt cụ thể, có thể là trong nhóm. Quy trình đo có hiệu lực cho một kiểu tuabin gió đơn lẻ nối lưới ba pha. Quy trình đo này có hiệu lực cho tất c ả các kích cỡ của tuabin gió, mặc dù tiêu chuẩn này chỉ yêu cầu thử nghiệm và đặc trưng cho kiểu tuabin gió được thiết kế cho điểm ghép nối chung trung áp hoặc cao áp như quy định trong tiêu chuẩn này. Các đặc tính đo được là có hiệu lực cho kết cấu cụ thể và chế độ làm việc cụ th ể của một kiểu tuabin gió đã được đánh giá. Các kết cấu khác, kể cả thay đổi các thông số điều khiển dẫn đến việc tuabin gió đáp ứ ng khác về mặt chất lượng điện năng đòi hỏi có đánh giá riêng rẽ. Quy trình đo cần được thiết kế sao cho càng không phụ thuộc vào vị trí càng tốt, để các đặc t í nh về chất lượng điện năng đo được tại vị trí thử nghiệm có thể xem là cũng có hiệu lực cho cả các vị trí khác. Quy trình để đánh giá sự phù hợp với các yêu cầu về chất lượng điện năng là có hiệu lực đối với tuabin gió có điểm ghép nối chung trung áp hoặc cao áp trong hệ thống điện có tần số cố định trong phạm vi ± 1 Hz và khả năng điều ch ỉ nh công suất tác dụng và công suất ph ả n kháng đủ. Trong những trường hợp khác nguyên lý để đánh giá sự phù hợp với các yêu cầu về chất lượng điện năng có thể vẫn được sử dụng làm hướng dẫn. Tiêu chuẩn này được sử dụng để thử nghiệm tuabin gió, tuy nhiên, tiêu chuẩn này cũng có các thông tin có thể hữu ích để thử nghiệm trang trại gió. CHÚ THÍCH: Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ dưới đây cho điện áp hệ thống: - hạ áp (LV) đề cập đến U n ≤ 1 kV; - trung áp (MV) đề cập đến 1 kV < U n ≤ 35 kV; - cao áp (HV) đề cập đến U n > 35 kV. 2 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn dưới đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu có ghi năm công bố, chỉ áp dụng các bản được nêu. Đối với các tài liệu không ghi năm công bố, áp dụng bản mới nhất (kể cả các sửa đổi). TCVN 7697-1 (IEC 60044-1), Máy biến đổi đo lường - Phần 1: Máy biến dòng TCVN 7697-2 (IEC 60044-2), Máy biến đổi đo lường - Phần 2: Máy biến điện áp kiểu cảm ứng IEC 60050-161, International E lec trotechnical Vocabulary - Part 161: E lec tromagnatic compatibility (Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế - Phần 161: Tương thích điện từ) IEC 60050-415, International E lec trotechnical Vocabulary - Part 415: Wind turbine generator systems (Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế - Phần 415: Tương thích điện từ) IEC 61000-4-:2 0 02, E lec tromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-7: Testing and measurement techniques - General guide on harmonics and interharmonics measurements and instrumentation, for power supply systems and equipment connected thereto (Tưong thích điện từ (EMC) - Phần 4-7: Kỹ thuật thử nghiệm và đo - Hướng dẫn chung về phép đo hài và hài trung gian và dụng cụ đo dùng cho hệ thống nguồn cung cấp và thiết bị được nối vào hệ thống đó) IEC 61000-4-15, E lec tromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-15: Testing and measurement techniques - Flickermeter - Functional and design specifications (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 4 - 15: Kỹ thuật thử nghiệm và đo - Thiết bị đo độ nh á y - Quy định kỹ thuật về chức năng và thiết kế) IEC 61400-12-1, Wind turbines - Part 12-1: Power performance measurements of e lec tricity producing wind turbines (Tuabin gió - Phần 12-1: Phép đo công suất của tuabin gió sinh ra điện năng) IEC 61800-3:2004, Adjustable speed e lec trical power drive systems - Part 3: EMC requirements and specific test methods (Hệ thống truyền động điện có điều chỉnh tốc độ - Phần 3: Yêu c ầ u về EMC và phương pháp thử nghiệm riêng) IEC 62008, Performance characteristics and calibration methods for digital data acquisition systems and relevant software (Đặc t í nh tính năng và ph ươn g pháp hiệu chuẩn dùng cho hệ thống thu thập dữ liệu và phần mềm liên quan) 3 Thuật ngữ và định nghĩa Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây. 3.1 Vận hành liên tục (đối với tuabin gió) (continuous operation (for wind turbines)) Vận hành bình thường của tuabin gió kh ô ng bao gồm khởi động và dừng. 3.2 Tốc độ gió đóng mạch (đối với tuabin gió) (cut-in wind speed (for wind turbines)) Tốc độ gió thấp nhất ở độ cao hub mà tại đó tuabin gió bắt đầu phát điện. [IEV 415-03-05] 3.3 Hệ số nháy trong quá trình vận hành liên tục (đối với tuabin gió) (flicker coefficient for continuous operation (for wind turbines)) Đại lượng chuẩn hóa phát xạ nháy trong quá trình vận hành liên tục của tuabin gió: trong đó: P st,fic là phát xạ nháy từ tuabin gió trên lưới điện giả định; S n l à công suất biểu kiến danh định của tuabin gió; S k ,fi c là công suất biểu kiến ngắn mạch của lưới điện giả định. CHÚ THÍCH: Hệ số nháy trong quá trình vận hành liên tục là giống nhau trong thời gian ngắn (10 min) và thời gian dài (2 h). 3.4 Hệ số bước nháy (đối với tuabin gió) (flicker step factor (for wind turbines)) Đại lượng chuẩn hóa phát xạ nháy do thao tác đóng cắt đ ơn lẻ của tuabin gió: trong đó: T p là thời gian đo, đủ dài để đảm bảo kết thúc quá tr ì nh quá độ của thao tác đóng cắt nhưng được giới hạn để loại trừ các dao động về công suất có thể có do xoáy; P st ,fi c là phát xạ nháy từ tuabin gió trên lưới điện giả định; S n là công su ấ t biểu kiến danh định của tuabin gió; S k,fic là công suất biểu kiến ngắn mạch của lưới điện giả định. CHÚ THÍCH: Hệ số nháy P st ,fi c được đánh giá trong khoảng thời gian T p . 3.5 Công suất đo được lớn nhất (đối với tuabin gió) (maximum measured power (for wind turbines)) Công suất (với thời gian trung bình quy định) được đo trong quá trình vận hành liên tục của tuabin gi ó . 3.6 Góc pha tr ở kháng lưới (network impedance phase angle) Góc pha của tr ở kháng ngắn mạch của lưới: ψ k = arctan( X k /R k ) trong đó X k điện kháng ngắn mạch lưới; R k điện tr ở ngắn mạch lưới. 3.7 Vận hành bình thường ( đ ối với tuabin gió) (normal operation (for wind turbines)) Vận hành không có sự cố tuân theo mô tả trong hướng dẫn của tuabin gió. 3.8 Chế độ vận hành (đối với tuabin gió) (operational mode (for wind turbines)) Vận hành theo chế độ đặt điều khiển, ví dụ chế độ điều khiển điện áp, chế độ điều khiển tần số, chế độ điều khiển công suất phản kháng, chế độ điều khiển công suất tác dụng, v.v... 3.9 Công suất ra (đối với tuabin gió) (power output (for wind turbines)) Công suất tác dụng về điện được phát ra bởi tuabin gió tại các đầu nối của nó. [IEV 415-04-02, c ó sửa đổi] 3.10 Điểm ghép nối chung (point of common coupling) PCC Đi ể m của mạng điện cung cấp, gần nhất về điện với một phụ tải cụ th ể , tại đó các phụ tải khác được nối vào hoặc có thể được nối vào. CHÚ THÍCH 1: Các phụ tải này có th ể là cơ cấu, thiết bị hoặc hệ thống, hoặc hệ thống lắp đặt riêng của khách hàng. CHÚ THÍCH 2: Trong một số ứng dụng, thuật ngữ “điểm ghép nối chung” c hỉ giới hạn cho mạng công cộng. [IEV 161-07-15, có sửa đổi] 3.11 Hệ thống thu gom điện năng (đối với tuabin gió) (power col lec tion system (for wind turbines)) Hệ thống điện thu gom điện năng từ tuabin gió và cấp điện vào mạng cung cấp điện. 3.12 Công suất biểu kiến danh định (đối với tuabin gió) (rated apparent power (for wind turbines)) Công suất biểu kiến từ tuabin gió khi vận hành ở dòng điện danh định và điện áp và tần số danh nghĩa: S n = trong đó U n là điện áp danh nghĩa; I n là dòng điện danh định. 3.13 Dòng điện danh định (đối với tuabin gió) (rated current (for wind turbines)) Dòng điện ra liên tục lớn nhất mà một tuabin gió được thiết kế để đạt được trong các điều kiện vận hành bình thường. 3.14 Công suất danh định (đối với tuabin gió) (rated power (for wind turbines)) Công suất điện phát ra liên tục lớn nh ấ t mà một tuabin gió được thiết kế để đạt được trong các điều kiện vận hành bình thường. [IEV 415-04-03, có sửa đổi] 3.15 Tốc độ gió danh định (đối với tuabin gió) (rated wind speed (for wind turbines)) Tốc độ gió tại đó công suất danh định của tuabin gi ó đạt được. [IEV 415-03-04, có sửa đổi] 3.16 Đứng yên (đối với tuabin gió) (standstill (for wind turbines)) Trạng thái tuabin gió ngừng quay. [IEV 415-01-15, có sửa đổi] 3.17 Kh ở i động (đối với tuabin gió) (start-up (for wind turbines)) Trạng thái chuyển tiếp của tuabin gió từ đứng yên đến khi phát điện. 3.18 Thao tác đóng cắt (đối với tuabin gió) (switching operation (for wind turbines)) Khởi động hoặc đóng cắt giữa các máy phát. 3.19 Cường độ luồng xoáy (turbulence intensity) Tỷ số giữa độ lệch chuẩn của tốc độ gió và tốc độ gió trung bình, được xác định từ cùng một bộ các mẫu số liệu đo tốc độ gió, và thực hiện trong một khoảng thời gian quy định. [IEV 415-03-25] 3.20 Hệ số thay đổi điện áp (đối với tuabin gió) (vo l tage change factor (for wind turbines)) Biện pháp chuẩn hóa sự thay đổi điện áp do thao tác đóng cắt của tuabin gió: trong đó U fi c, min và U fi c, m ax là giá trị điện áp pha-trung tính hiệu dụng nhỏ nhất và lớn nhất trong một chu kỳ trong quá trình thao tác đóng cắt; U n là điện áp pha-pha danh nghĩa; S n là công suất biểu kiến danh định của tuabin gió; S k,fic là công suất biểu kiến ngắn mạch của lưới điện giả định. CHÚ THÍCH: Hệ s ố thay đổi điện áp k u tương tự với k i là tỷ số giữa dòng điện kh ở i động lớn nhất và dòng điện danh định nhưng k u l à hàm của góc pha trở kháng mạng. Giá trị cao nhất của k u là số gần bằng k i . 3.21 Tuabin gió (wind turbine) WT Hệ thống chuyển đổi động năng gió thành điện năng. 3.22 Đầu nối của tuabin gió (wind turbine terminals) Điểm là một phần của tuabin gió và được xác định bởi nhà cung cấp tuabin gió, tại đó tuabin gió có thể được nối đến hệ thống thu gom điện năng. 4 Ký hiệu và đơn vị Tiêu chuẩn này sử dụng các ký hiệu và đơn vị dưới đây. sự thay đ ổ i điện áp lớn nhất cho phép (%) ψ k góc pha trở kháng mạng (°) α m (t) góc điện của thành phần cơ bản của điện áp đo được (°) β lũy thừa đi kèm với tổng các hài c ( ψ k ) hệ số nháy trong quá trình vận hành liên tục d thay đổi điện áp tương đối (%) E plti giới hạn phát xạ nh á y dài hạn E psti giới hạn phát xạ nháy ngắn hạn f g tần số lưới danh nghĩa (50 Hz hoặc 60 Hz) f m,i tần số xuất hiện các giá trị hệ số nháy trong phạm vi bin tốc độ gió thứ i f over mức bảo vệ quá tần số f under mức bảo vệ tần số thấp f y,i tần số xuất hiện tốc độ gió trong phạm vi bin tốc độ gi ó th ứ i h thứ tự hài I h,i dòng điện méo hài thứ tự h của tuabin gió thứ i (A) i m (t) dòng điện tức thời đo được (A) I n dòng điện danh định (A) k f ( ψ k ) hệ số bước nháy k i tỷ số giữa dòng điện kh ở i động lớn nhất và dòng điện danh định k u ( ψ k ) hệ số thay đổi điện áp L fic điện cảm của lưới điện giả định (H) N 10m số lớn nhất của một kiểu thao tác đóng cắt trong khoảng thời gian 10 min. N 120m số lớn nhất của một kiểu thao tác đóng cắt trong khoảng thời gian 120 min. N bin tổng số bin tuabin gió giữa ν cut - in và 15 m/s n i tỷ số máy biến áp tại tuabin gió thứ i N m tổng số các giá trị hệ số nháy đo được N m,I số các giá trị hệ số nháy đo được trong phạm vi bin tốc độ gió thứ i N m,i,c<x số các giá trị hệ số nháy nhỏ hơn x trong phạm vi bin tốc độ gió thứ i N wt số tuabin gió P công suất tác dụng (W) P 0,2 công suất tác dụng đo được lớn nhất (giá trị trung b ì nh 0,2 s) (W) P 60 công suất tác dụng đo được lớn nhất (giá trị trung bình 60 s) (W) P 600 công suất tác dụng đo được lớn nhất (giá trị trung b ì nh 600 s) (W) P it hệ số nhiễu do nháy dài hạn P n công suất tác dụng danh định của tuabin gió (W) Pr(c<x) phân b ố tích lũy của c P st hệ số nhiễu ngắn hạn do nháy P st,fic hệ số nhiễu ngắn hạn do nháy của lưới điện giả định Q công suất phản kháng (var) R fic điện tr ở lưới điện giả định (Ω) S k c ô ng suất ngắn mạch biểu kiến của lưới (VA) S k,fic c ô ng suất ngắn mạch biểu kiến của lưới điện giả định (VA) S n c ô ng suất danh định biểu kiến của tuabin gió (VA) THC méo dòng điện hài tổng (% của I n ) T p gi ai đoạn quá độ của thao tác đóng cắt (s) U điện áp pha-pha (V) u o (t) đi ện áp pha-trung tính tức thời của nguồn điện áp lý tư ở ng (V) u fic (t điện áp pha-trung tính tức thời mô phỏng của lưới điện giả định (V) U fic, max điện áp pha-trung tính lớn nhất của lưới điện giả định (V) U fic, min đ i ện áp pha-trung tính nhỏ nhất của lưới điện giả định (V) U n điện áp pha-pha danh nghĩa (V) U under mức bảo vệ điện áp thấp U over mức bảo vệ quá điện áp v a tốc độ gió trung b ì nh hàng năm (m/s) v cut-in tốc độ gió đóng mạch (m/s) v i điểm giữa của bin tốc độ gió thứ i (m/s) w i h ệ số gia trọng đối với bin tốc độ gió thứ i X fic điện kháng của lưới điện giả định (Ω) Z 1 trở kháng để giới hạn ảnh hư ở ng của ngắn mạch về phía lưới (Ω) Z 2 tr ở kháng giữa các pha hoặc đất trong khi ngắn mạch (Ω) 5 Chữ viết tắt Tiêu chuẩn này sử dụng các chữ viết tắt dưới đây. Bộ chuyển đổi A/D bộ chuyển đổi analog/digital DFT chuyển đổi Fourier rời rạc HV cao áp LV hạ áp MV trung áp PCC điểm ghép nối chung RMS giá trị hiệu dụng SCADA hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu THC méo dòng điện hài tổng WT tuabin gió 6 Thông số đặc trưng về chất lượng điện năng của tuabin gió 6.1 Quy định chung Điều này đưa ra các đại lượng phải được công bố để đặc trưng về chất lượng điện năng của tuabin gió, tức là các quy định kỹ thuật của tuabin gió (6.2), chất lượng điện áp (6.3 đến 6.4), đáp ứng khi sụt áp (6.5), điều khiển công suất (6.6 đến 6.7), bảo vệ và đấu nối lại lưới (6.8 đến 6.9). Phụ lục A đưa ra ví dụ về biểu mẫu báo cáo. Phải sử dụng máy ph á t có quy ước dấu, tức là chiều dương của luồng c ô ng suất được xác định là từ máy phát đến lưới. Nếu tuabin gi ó được thay bằng một điện trở và cuộn cảm thì công suất tác dụng và công suất phản kh á ng là âm. 6.2 Quy định kỹ thuật của tuabin gió Dữ liệu danh định của tuabin gió (đo tại các đầu nối của tuabin gió) phải được quy định, bao gồm P n , S n , U n và I n . CHÚ THÍCH: Dữ liệu danh định chỉ dùng để chuẩn hóa cho tiêu chuẩn này. 6.3 Dao động điện áp 6.3.1 Quy định chung Các dao động điện áp (nháy và thay đổi điện áp) do tuabin gió gây ra phải được đặc trưng hóa như mô tả ở 6.3.2 và 6.3.3. 6.3.2 Vận hành liên tục Hệ số nháy của tuabin gió trong vận hành liên tục, c(ψ k ,v a ) được chỉ ra là phân vị thứ 99 đối với góc pha tr ở kháng mạng ψ k = 30°, 50°, 70° và 85° trong Bảng đối với bốn phân bố tốc độ gió khác nhau với tốc độ gió trung bình hàng năm v a = 6 m/s, 7,5 m/s, 8,5 m/s và 10 m/s tương ứng. Các giá trị trung bình trong 10 min của tốc độ gió giả thiết được phân bố Rayleigh (xem Chú thích). Tốc độ gió trung bình hàng năm đo tại độ cao hub của tuabin gió. Các đặc tính này phải được quy định cho tuabin gió vận hành với công suất phản kháng gần “0" nhất có thể, tức là, nếu thuộc đối tượng áp dụng, bộ điều khiển có chế độ đặt theo điểm công suất phản kháng phải được đặt về Q=0. Nếu sử dụng chế độ vận hành khác thì điều này phải được công bố rõ ràng. CHÚ THÍCH: Phân bố Rayleigh là phân bố xác suất thường phù h ợ p với phân bố tốc độ gi ó hàng năm. Phân bố Rayleigh được mô tả bởi: trong đó F(v) là hàm phân bố xác suất tích lũy Ray l eigh đối với tốc độ gió; v a là tốc độ gió trung b ì nh hàng năm tại độ cao hub; v l à tốc đ ộ gió. 6.3.3 Thao tác đóng cắt Các đặc t í nh này phải được quy định cho các kiểu thao tác đóng cắt sau: a) Tuabin gió kh ở i động ở tốc độ gió đóng mạch. b) Tuabin gió kh ở i động ở tốc độ gió danh định hoặc tốc độ gió cao hơn. c) Trường hợp đ óng cắt xấu nhất giữa các máy phát (ch ỉ áp dụng cho tuabin gió có nhiều hơn một máy phát hoặc máy phát có nhiều cuộn dây). Xem thêm Chú thích 1. Đối với từng kiểu thao tác đóng cắt trên, phải nêu các giá trị của thông số dưới đây (xem thêm Chú thích 2 và Chú thích 3): • Số thao tác đóng cắt tối đa N 10m trong thời gian 10 min. • Số thao tác đóng cắt tối đa N 120m trong thời gian 2 h. • Hệ số bước nháy k f (ψ k ) đối với góc pha trở kháng mạng ψ k = 30°, 50°, 70° và 85°. • Hệ số thay đổi điện áp k u ( ψ k ) đối với góc pha tr ở kháng mạng ψ k = 30°, 50°, 70° và 85°. Các đặc tính này phải được quy định cho tuabin gió vận hành với công suất phản kháng gần “0 ” nhất có thể, tức là, n ế u thuộc đối tượng áp dụng, bộ điều khiển có chế độ đặt theo điểm công suất phản kháng phải được đặt về Q=0. Nếu sử dụng chế độ vận hành khác thì điều này phải được công bố rõ ràng. CHÚ THÍCH 1: Trường hợp đóng cắt xấu nhất giữa các máy phát là trong trường h ợ p hệ số bước nháy được xác định như thao tác đóng cắt cho hệ số bước nháy cao nhất và trong trường hợp hệ số thay đổi điện áp được xác định như thao tác đóng cắt cho hệ số thay đổi điện áp cao nhất. CHÚ THÍCH 2: Th ô ng số N 10 m v à N 120 m c ó thể dựa trên thông tin của nhà chế tạo, trong khi k f (ψ k ) v à k u (ψ k ) cần được đo và tính. CHÚ THÍCH 3: Tùy thuộc vào hệ thống điều khiển của tuabin gió, số thao tác đóng cắt tối đa trong 2 h có thể nhỏ hơn 12 lần số thao tác đóng cắt tối đa trong 10 min. 6.4 Hài dòng điện, hài trung gian và thành phần tần số cao hơn Phát xạ hài dòng điện, hài trung gian và thành phần tần số cao hơn trong quá trình vận hành liên tục phải được đưa ra (xem chú thích). Giá trị của các thành phần dòng điện riêng rẽ (hài, hài trung gian và thành phần tần số cao hơn) và méo hài dòng điện t ổ ng phải được nêu trong các bảng, tính bằng phần trăm của I n và cho vận hành của tuabin gió trong phạm vi bin công suất tác dụng 0, 10, 20, ..., 100 % P n . 0, 10, 20 , …, 100 % là các điểm giữa bin. Các thành phần dòng điện hài riêng rẽ phải được xác định như các giá trị được phân nhóm nhỏ đối với tần số đến 50 lần tần số lưới cơ bản và méo hài dòng điện t ổ ng phải được suy ra từ các giá trị này. Các thành phần dòng điện tần số cao hơn phải được xác định như các giá trị được phân nhóm nhỏ đối với tần số từ 2 kHz đến 9 kHz theo Phụ lục B của IEC 61000-4-7:2002. Hài dòng điện, hài trung gian và thành phần tàn số cao hơn phải được quy định cho tuabin gió vận hành với công suất phản kháng gần “0” nhất có thể, tức là, nếu thuộc đối tượng áp dụng, bộ điều khiển có chế độ đặt theo điểm công suất phản kháng phải được đặt về Q=0. Nếu sử dụng chế độ vận hành khác thì điều này phải được công bố rõ ràng. CHÚ THÍCH: Các hài được xem là không có hại với điều kiện là thời gian này được giới hạn trong thời gian ngắn. Vì vậy, tiêu chuẩn này không yêu cầu quy định kỹ thuật của h à i trong thời gian ngắn gây ra bởi tuabin gi ó khi khởi động hoặc b ở i các thao tác đóng cắt khác. 6.5 Đáp ứng khi sụt áp Đáp ứng của tuabin gió khi sụt áp được quy định trong Bảng 1 phải được đưa ra cho tuabin gió vận hành ở a) 0,1 P n đến 0,3 P n và b) lớn hơn 0,9 P n . Đáp ứng đưa ra phải bao gồm kết quả của 2 lần thử nghiệm liên tiếp của từng trường hợp (VD1-VD6) theo chuỗi thời gian của công suất tác dụng, công suất phản kháng, dòng điện tác dụng, dòng điện phản kháng và điện áp trên các đầu nối của tuabin gió trong thời gian ngay trước khi sụt áp và cho đến khi không còn ảnh hư ở ng của sụt áp và cũng cần xác định chế độ vận hành của tuabin gió. V ề cơ bản, thử nghiệm để xác nhận đáp ứng của tuabin gió khi sụt áp (do sự cố lưới) và cung cấ p cơ s ở để đánh giá hiệu lực mô hình mô phỏng số của tuabin gió. Các thử nghiệm và phép đo tùy chọn (ví dụ góc xoay và tốc độ quay) có thể được thực hiện và ghi vào báo cáo để đánh giá chi tiết hơn về các mô hình mô phỏng và đánh giá sự phù hợp với các yêu cầu quy định cho lưới cụ thể. Bảng 1 - Quy định kỹ thuật về sụt áp. Độ lớn, thời gian và hình dạng quy định về sụt áp xảy ra khi tuabin gió cần thử nghiệm không dược nối lưới. Trường hợp Độ lớn của điện áp pha-pha (tỷ lệ với điện áp ngay trước khi xảy ra sụt áp) Độ lớn của điện áp thứ tự thuận (tỷ lệ với đ iện áp ngay trước khi xảy ra sụt áp) Thời gian ( s ) Hình dạng VD1 - sụt áp ba pha đối xứng 0,90 ± 0,05 0,90 ±0,05 0,5 ± 0,02 VD2 - sụt áp ba pha đối xứng 0,50 ± 0,05 0,50 ± 0,05 0,5 ± 0,02 VD3 - sụt áp ba pha đối xứng 0,20 ± 0,05 0,20 ± 0,05 0,2 ±0,02 VD4 - sụt áp hai pha 0,90 ± 0,05 0,95 ±0,05 0,5 ± 0,02 VD5 - sụt áp hai pha 0,50 ± 0,05 0,75 ± 0,05 0,5 ± 0,02 VD6 - sụt áp hai pha 0,20 ± 0,05 0,60 ± 0,05 0,2 ± 0,02 CHÚ TH Í CH 1: Sụt áp c ó thể làm tuabin gió tác động cắt vì nhiều lý do, không ch ỉ liên quan đến truyền động điện mà còn do rung c ơ học hoặc hệ thống phụ trợ. Do đó, cần thử nghiệm trên tuabin gió hoàn chỉnh mà không chỉ thử nghiệm riêng hệ thống truyền động. CHÚ THÍCH 2: Mục đích của VD1 và VD4 về cơ bản để thử nghiệm tuabin gió không có khả năng vượt qua bất kỳ sự sụt áp sâu n à o và các thử nghiệm nói chung là cơ sở đ ể đánh giá hiệu lực của mô hình mô phỏng số. 6.6 Công suất tác dụng 6.6.1 Công suất đo được lớn nhất Công suất đo được lớn nhất của tuabin gió được quy định là giá trị trung bình trong 600 s, P 600 , giá trị trung bình trong 60 s, P 60 và giá trị trung bình trong 0,2 s, P 0 ,2 . 6.6.2 Giới hạn tốc độ thay đổi công suất Khả năng của tuabin gió vận hành ở chế độ điều khiển giới hạn tốc độ thay đổi công suất phải được đặc trưng hóa bằng các kết quả thử nghiệm thể hiện bằng đồ thị. Đồ thị này phải thể hiện công suất ra tác dụng khả dụng và đo được ở giá trị tốc độ thay đổi bằng 10 % công suất danh định trong một phút trong thời gian thử nghiệm là 10 min. Kết quả thử nghi ệ m phải được ghi trong báo cáo là dữ liệu trung bình 0,2 s. 6.6.3 Điều khiển điểm đặt Khả năng của tuabin gió vận hành ở chế độ điều khiển điểm đặt công suất tác dụng phải được đặc trưng b ở i các kết quả thử nghiệm được th ể hiện bằng đồ thị. Đồ thị này phải thể hiện công suất ra tác dụng khả dụng và đo được trong quá trình vận hành ở các giá trị điểm đặt được điều chỉnh từ 100 % xu ố ng 20 % công suất danh định theo các bước 20 % khi vận hành trong 2 min ở từng giá trị điểm đặt, tức là theo Hình 1. Kết quả thử nghiệm phải được ghi trong báo cáo là dữ liệu trung bình 0,2 s. CHÚ THÍCH: Khả năng của tuabin gió ở phương thức điều khiển tần số tự động liên kết chặt chẽ với khả năng của nó khi vận hành ở chế độ điều khiển điểm đặt công suất tác dụng. Việc tham gia vào việc điều khiển tần số tự động có thể đạt được, v í dụ như thông qua hệ thống SCADA của trang trại gió hiện đại, có thể cập nhật liên tục điểm đặt c ô ng suất tác dụng của các tuabin gió riêng rẽ để đạt được đáp tuyến tần số yêu cầu. Hình 1 - Điều chỉnh điểm đặt công suất tác dụng 6.7 Công suất phản kháng 6.7.1 Dung lượng công suất phản kháng Dung lượng của tuabin gió liên quan đến công suất phản kháng cảm kháng lớn nhất và công suất phản kháng dung kháng lớn nhất của tuabin gió được quy định trong Bảng là các g i á trị trung bình trong 1 min là hàm của công suất ra trung bình trong 1 min ở 0, 10, ...90,100 % công suất danh định. 6.7.2 Điều khiển điểm đặt Việc điều khiển điểm đặt công suất tác dụng phải được mô tả bằng bảng và đồ thị như dưới đây. • Bảng thể hiện công suất phản kháng đo được tại giá trị điểm đặt phản kháng = 0 khi vận hành ở 0, 10,.. .90,100 % công suất ra tác dụng. • Công suất tác dụng và công suất ph ả n kháng phải là các giá trị trung bình trong 1 min. Đồ thị phải thể hiện công suất phản kháng đo được trong quá trình thay đổi theo bước điểm đặt công suất phản kháng như quy định ở Hình 2. Công suất ra tác dụng, đo được là các giá trị trung bình trong 1 min phải xấp x ỉ 50 % công suất danh định. Công suất phản kháng phải là dữ liệu trung bình trong 0,2 s. Hình 2 - Điều chỉnh điểm đặt công suất phản kháng CHÚ THÍCH: Khả nă ng của tuabin gió ở phương thức điều khiển điện áp tự động liên kết chặt chẽ với khả năng của nó khi vận hành ở chế độ điều khiển điểm đặt công suất phản kháng. Việc tham gia vào việc điều khiển điện áp tự động có thể đạt được, ví dụ như thông qua hệ thống SCADA của trang trại gió hiện đại, có thể cập nhật liên tục điểm đặt công suất phản kháng của các tuabin gió riêng rẽ để đạt được đáp tuyến điện áp yêu cầu. 6.8 Bảo vệ lưới Chức năng của hệ thống bảo vệ lưới của tuabin gió được thử nghiệm. Với các chế độ đặt cho trước về mức ngắt đấu nối và thời gian ngắt đấu nối, các mức ngắt đấu nối thực tế và thời gian ngắt đấu nối của tuabin gió ph ả i được xác định đối với quá điện áp và điện áp th ấ p và quá tần số vá tần số thấp. Mức ngắt đấu nối là điện áp hoặc tần số l à m tuabin gió bị ngắt đấu nối. Thời gian ngắt đ ấ u nối là khoảng thời gian từ khi bắt đầu dưới/quá điện áp hoặc tần số cho đến khi tuabin gió đã ngắt đấu nối. 6.9 Thời gian đấu nối lại Thời gian đấu nối lại sau khi tuabin gió đ ã ngắt đấu nối do sự cố lưới phải được mô tả bởi các kết quả thử nghiệm thể hiện trong Bảng. Bảng này phải thể hiện thời gian đấu nối lại sau khi lưới gặp sự cố trong 10 s, 1 min và 10 min, tương ứng. Thời gian đấu nối lại là thời gian từ lúc lưới sẵn sàng làm việc trên các đầu nối của tuabin gió đến thời điểm khi tuabin gió bắt đầu tạo ra điện năng. 7 Quy trình thử nghiệm 7.1 Yêu cầu chung Điều này đưa ra các thông tin chung về hiệu lực của các phép đo, điều kiện và thiết bị thử nghiệm yêu cầu. Điều 7.2 đến 7.9 quy định các phép đo yêu cầu cần thực hiện để xác định các thông số chất lượng điện năng đặc trưng của tuabin gió cần đánh giá, tức là quy định kỹ thuật của tuabin gió (7.2) chất lượng điện áp (7.3 đến 7.4), đáp ứng khi sụt áp (7.5), điều khiển công suất (7.6 đến 7.7), bảo vệ lưới và đấu nối lại (7.8 đến 7.9). Quy trình đo có hiệu lực đối với một tuabin gió đơn lẻ đấu nối lưới ba pha. Nói chung, các phép đo nhằm kiểm tra xác nhận các thông số chất lượng điện năng đặc trưng trong toàn dải vận hành của tuabin gió cần đánh giá. Tuy nhiên, không yêu cầu đo với tốc độ gió lớn hơn 15 m/s (xem Chú thích 1). Điều này là vì các phép đo yêu cầu ở tốc độ gió cao thường cần thời gian đo dài hơn đáng kể do tốc độ gió cao hiếm khi xuất hiện và việc kiểm tra xác nhận các thông số chất lượng điện năng đặc trưng của tuabin gió c ầ n đ á nh giá cũng không được kỳ vọng sẽ cho kết quả tốt hơn đáng kể. Xem thêm Chú thích 2. CHÚ THÍCH 1: Nếu các phép đo được lấy với tốc độ gió lớn hơn 15 m/s thì chúng được b ỏ qua. Tuy nhiên, nếu đưa vào các phép đo này thì dải tốc độ gió áp dụng cần được nêu trong báo cáo thử nghiệm. CH Ú THÍCH 2: Việc đưa vào các phép đo với tốc độ gió lớn hơn 15m/s có thể cải thiện độ chính xác của hệ số nháy đã xác định và đối với một thiết kế tuabin gió nào đó sẽ cho công suất tối đa đo được lớn hơn (trung bình trong 0,2 s). Tuy nhiên, để cân bằng giữa chi phí và độ chính xác, không yêu cầu đưa vào các phép đo với tốc độ gió lớn hơn 15m/s. Nếu đưa vào các phép đo với tốc độ gió lớn hơn 15 m/s thì việc này sẽ cải thiện tính tin cậy của các kết quả theo quy trình ở 8.2 đối với vị trí có tốc độ gió cao hơn. Xem thêm Chú thích 5 ở 7.3.3. 7.1.1 Hiệu lực của thử nghiệm Các đặc tính đo được là c ó hiệu lực đối với một kết cấu cụ thể của một kiểu tuabin gió được đánh giá. Các kết cấu khác, kể cả các thông số điều khiển được thay đổi, làm cho tuabin gió đáp ứng khác về mặt chất lượng điện năng, đòi hỏi đánh giá riêng rẽ. Việc đánh giá này có thể thực hiện bằng cách mô ph ỏ ng. Một số thiết kế tuabin gió bao gồm biến áp lắp sẵn. Phải thực hiện các phép đo đặc tính điện tại các đầu nối của tuabin gió. Để xác định các đầu nối của tuabin gió ở phía điện áp thấp hay điện áp cao là phụ thuộc vào nhà cung cấp tuabin gió. Việc thay đổi của biến áp từ điện áp ra này sang điện áp khác không mong muốn tuabin gió đáp ứng khác về mặt chất lượng điện năng. Vì vậy, không cần phải đánh giá riêng rẽ nếu điện áp ra của biến áp thay đổi, trừ khi điện áp và dòng điện danh định được cập nhật. Vị trí của các đầu nối của tuabin gió (là điểm đo) và kết c ấ u cụ thể của tuabin gió cần đánh giá kể cả các chế độ đặt thông số điều khiển liên quan phải được nêu rõ ràng trong báo cáo thử nghiệm (Phụ lục A). Việc lựa chọn các thử nghiệm b ấ t kỳ có thể được thực hiện và báo cáo riêng rẽ, ví dụ chất lượng điện áp (7.3 đến 7.4), điều khiển công suất (7.6 đến 7.7) và đáp ứng khi sụt áp (7.5). 7.1.2 Điều kiện thử nghiệm Các điều kiện thử nghiệm dưới đây được yêu cầu và phải được đo và ghi vào báo cáo như một phần của quy trình thử nghiệm (xem Chú thích 1). Tất cả các dữ liệu thử nghiệm đo được trong các giai đoạn không phù hợp với điều kiện thử nghiệm đã cho phải được loại trừ. • Tuabin gió được nối trực tiếp vào mạng trung áp thông qua một máy biến áp tiêu chuẩn có công suất biểu kiến danh định ít nhất là tương ứng với công suất biểu kiến danh định của tuabin gió cần đánh giá. • Méo hài điện áp tổng bao gồm tất cả các hài có thứ tự đến 50 phải nhỏ hơn 5 %, được đo với dữ liệu trung b ì nh trong 10 min tại các đầu nối của tuabin gió trong khi tuabin gió không khởi động. Méo hài điện áp tổng có thể được xác định bằng các phép đo trước khi thử nghiệm tuabin gió. • Tần số lưới đo được với dữ liệu trung bình 0,2 s phải nằm trong phạm vi ± 1 % tần số danh nghĩa, và t ố c độ thay đổi tần s ố lưới với dữ liệu trung bình 0,2 s phải nhỏ hơn 0,2 % tần số danh nghĩa trong 0,2 s. Nếu tần số lưới đã biết là rất ổn định và tốt trong phạm vi các yêu cầu nói trên, thường là trường hợp hệ thống điện kết nối lớn, th ì điều n à y không cần đánh giá thêm. Nếu không thì phải đo tần số lưới trong khi thử nghiệm. • Điện áp phải nằm trong phạm vi ± 10 % giá trị danh nghĩa đo được với dữ liệu trung bình 10 min ở các đầu nối của tuabin gió. • Hệ số không cân bằng điện áp phải nhỏ hơn 2 % khi đo với dữ liệu trung bình 10 min ở các đầu nối của tuabin gió. Hệ số không cân bằng điện áp có thể xác định như mô tả ở Điều B.3 của IEC 61800-3:2004. Nếu hệ số không cân bằng điện áp được biết là tốt trong phạm vi các yêu cầu nói trên thì điều này không c ầ n đ á nh giá thêm. Nếu không thì phải đo hệ số này trong khi thử nghiệm. • Điều kiện môi trường phải phù hợp với các yêu cầu của nhà chế tạo đối với các dụng cụ đo và tuabin gió. Thông thường, không yêu cầu các đo trực tiếp các điều kiện môi trường mặc dù các điều kiện này được quy định là một phần của báo cáo thử nghiệm. Xem Chú thích 2. Các thử nghiệm có thể được chuẩn bị với cường độ luồng xoáy và tỷ số ngắn mạch bất kỳ nhưng các điều kiện này (cường độ luồng xoáy trung bình, công suất biểu kiến ngắn mạch và góc pha tr ở kháng mạng) phải được nêu trong báo cáo/chứng chỉ thử nghiệm. Cường độ luồng xoáy được đưa ra bằng việc nhận biết theo cung quét của các chướng ngại vật và sự biến đổi của địa hình hoặc dựa vào phép đo tốc độ gió. CHÚ TH Í CH 1: Các điều kiện cụ thể được yêu cầu để có được kết quả thử nghiệm đáng tin cậy nhưng không được xem là các điều kiện đáng tin cậy cho việc nối lưới và vận hành của tuabin gió. CHÚ THÍCH 2: Công suất đo được lớn nhất đối với một số thiết kế tuabin gió ở một chừng mực nào đó có thể phụ thuộc vào mật độ không khí. Vì vậy, công suất đo được lớn nhất được xác định theo quy trình ở 7.6.1 và đo ở vị trí có mật độ không kh í thấp có thể nhỏ hơn ở vị trí có mật độ không khí cao hơn. Tuy nhiên, nhận thấy rằng độ không đảm bảo đo do không xác định dải mật độ không khí giới hạn không thể cân bằng chi phí cho thiết bị bổ sung và quy trình đi kèm với nó. 7.1.3 Thiết bị thử nghiệm Mô tả về các phép đo giả thiết áp dụng hệ thống tiếp nhận dữ liệu digital có các phần tử như minh họa trên Hình 3. Hình 3 - Các phần tử giả thiết của hệ thống đo Thiết bị đo gió, bộ chuyển đổi điện áp (máy biến điện áp) và bộ chuyển đổi dòng điện (máy biến dòng) là các cảm biến yêu cầu của hệ thống đo. C ần ổn định tín hiệu để nối chúng vào bộ lọc thông thấp để ngăn ngừa sai số lấy mẫu. Việc chuyển đổi từ ana l og sang digital (A/D) tối thiểu phải l à phân giải 12 bit để duy trì độ chính xác yêu c ầ u của phép đo. Xem Bảng 2 về quy định kỹ thuật về độ chính xác của thiết bị. Bảng 2 - Quy định kỹ thuật về yêu cầu đối với thiết bị đo Thiết bị Độ chính xác yêu cầu Phù hợp với tiêu chu ẩ n Máy biến điện áp Cấp 1,0 TCVN 7697-2 (IEC 60044-2) Máy biến dòng Cấp 1,0 TCVN 7697-1 (IEC 60044-1) Thiết bị đo gió ± 0,5 m/s IEC 61400-12-1 (hướng dẫn) Bộ lọc + bộ chuyển đổi A/D + hệ thống tiếp nhận dữ liệu 1 % toàn thang đo IEC 62008 Hệ thống tiếp nhận dữ liệu digital được giả thiết l à các kết quả loga, tính toán và lưu giữ như quy định ở các điều khoản tiếp theo. Hướng dẫn chung để tính điện áp hiệu dụng, công suất tác dụng và công suất phản kháng trong hệ thống như minh họa trên Hình 3 được nêu ở Phụ lục C. Điều này yêu cầu tốc độ lấy mẫu tối thiểu là 2 kHz trên một kênh tín hiệu điện áp và dòng điện. Để đo các hài (thành phần tần số cao hơn), tốc độ lấy mẫu tối thiểu phải ít nhất là 20 kHz trên một kênh. Tín hiệu tốc độ gió phải được lấy mẫu với ít nhất 1 Hz. Lý tưởng là, đặt thiết bị đo gió ở độ cao hub tại vị trí không bị ảnh hư ở ng b ở i hiệu ứng tắc nghẽn tuabin gió hoặc luồng rẽ khí từ tuabin gió để đo tốc độ gió. Vị trí 2,5 lần đường kính rôto hướng lên nói chung sẽ xác định tốt. Một cách khác, tốc độ gió ở độ cao hub có thể được ước tính từ số đo ở mức thấp hơn hoặc từ việc hiệu chỉnh số đo tốc độ gió ngoài vỏ cùng với số đo công suất và hiểu biết về đường cong công suất. Với cả hai cách này, độ không đảm bảo đo do vị trí của thiết bị đo gió không được quá ± 1 m/s. 7.2 Quy định kỹ thuật của tuabin gió Dựa trên thông tin của nhà chế tạo, quy định kỹ thuật của tuabin gió như nêu ở 6.2 phải được chỉ ra. 7.3 Dao động điện áp 7.3.1 Quy định chung Như nêu ở 7.1.2, tuabin gió cần thử nghiệm phải được nối vào mạng trung áp. Mạng trung áp thường có các tải dao động khác có thể gây ra dao động điện áp đáng k ể tại các đầu nối của tuabin gió nơi thực hiện các phép đo. Ngoài ra, dao động điện áp do tuabin gió gây ra phụ thuộc vào các đặc điểm của lưới. Tuy nhiên, mục đích là để đạt được các kết quả thử nghiệm phụ thuộc v à o các điều kiện lưới tại vị trí thử nghiệm. Để hoàn thành điều này, tiêu chuẩn này quy định phương pháp sử dụng đồ thị chuỗi thời gian dòng điện và điện áp được đo tại các đầu nối của tuabin gió để mô phỏng dao động điện áp trên lưới điện giả định với nguồn điện áp không dao động mà không phải là tuabin gió (xem Chú thích). Ứng dụng của lưới điện giả định được mô tả rõ hơn ở 7.3.1. Quy trình đo dao động điện áp được tách thành các quy trình vận hành liên tục (xem 7.3.3) và thao tác đóng cắt (xem 7.3.4). Việc tách riêng này phản ánh sự phát xạ nháy từ một tuabin gió có đặc tính nhiễu ngẫu nhiên trong khi vận hành liên tục, trong khi đó, phát xạ nháy và sự thay đổi điện áp trong các thao tác đóng cắt có đặc tính của nhiều sự kiện giới hạn về thời gian, không trùng nhau. CH Ú THÍCH: Mặc dù phương pháp quy định để mô phỏng dao động điện áp trên lưới điện giả định tránh được ảnh hư ở ng trực tiếp của dao động điện áp thực của lưới tại điểm đo nháy nhưng vẫn có thể có ảnh hưởng của các dao động điện áp này, đặt lên b ở i các nguồn khác, lên dòng điện được đo từ tuabin gió. Việc này, đến lượt nó có thể ảnh hưởng đến các dao động điện áp được mô phỏng trên lưới điện giả định. Tuy nhiên, ảnh hưởng này tương đối nhỏ và không làm thay đổi quy trình đ ể xác định hệ số nháy. 7.3.2 Lưới điện giả định Sơ đồ pha của lưối điện giả định được thể hiện trên Hình 4. Hình 4 - Lưới điện giả định dùng để mô ph ỏ ng điện áp giả Lưới điện giả định được thể hiện b ở i nguồn điện áp pha-trung tính lý tư ở ng với giá tr ị tức thời u o (t) và tr ở kháng lưới được cho là điện trở R f i c nối tiếp với điện cảm L f i c . Tuabin gió được thể hiện bằng máy phát dòng i m (t) , là giá trị tức thời đo được của dòng điện pha. Mô hình đơn giản này cho điện áp mô phỏng với giá trị tức thời u f i c (t) theo công thức (1): (1) Nguồn điện áp lý tưởng u o (t) có thể phát ra theo các cách khác nhau. Nhưng hai đặc tính của điện áp lý tư ở ng phải được thỏa mãn: a) điện áp lý tư ở ng không có bất kỳ dao động nào, tức là nháy điện áp bằng “0 ” ; b) u o (t) phải có cùng góc điện α m (t) là hàm của điện áp đo được. Việc này đảm bảo góc pha giữa u f i c (t) và i m (t) là đúng, với điều kiện là | u f i c (t) - u o (t ) |<< | u o (t) |. Để thỏa mãn các đặc tính này, u o (t) được xác định là: trong đó U n là giá trị hiệu dụng của điện áp danh nghĩa của lưới. Góc điện của của điện áp đo được có thể được mô tả b ở i công thức (3). trong đó f(t) là tần số (có thể thay đổi theo thời gian) t là thời gian tính từ khi bắt đầu chuỗi thời gian; α 0 là góc điện tại t = 0. R f i c và L fic phải được chọn để đạt được góc pha trở kháng mạng ψ k theo công thức (4) dư ớ i đây: trong đó, f g là tần số lưới danh nghĩa (50 Hz hoặc 60 Hz). Công suất biểu kiến ngắn mạch ba pha của lưới điện giả định được cho bởi công thức (5) dưới đây: Tỷ số ngắn mạch đúng S k , fi c / S n phải được sử dụng để đảm bảo rằng máy đo độ nháy hoặc dụng cụ đo đặt vào cho giá trị P st nằm trong dải đo yêu cầu trong IEC 61000-4-15. Vì mục đích của quy trình được mô tả trong IEC 61000-4-15 để xác định liệu điện áp dao động cụ thể có gây nháy không nên quy trình đó không xem xét dao động điện áp nhỏ một cách rất chính xác. Dao động điện áp lớn hơn có thể thu được bằng cách giảm tỷ số ngắn mạch. Mặt khác, nếu tỷ số ngắn mạch trở nên quá nhỏ thì giá trị hiệu dụng trung bình của u 0 (t) , sẽ ảnh hư ở ng đến sự thay đổi điện áp tương đối vì sự thay đổi điện áp tuyệt đối được chuẩn hóa theo giá trị trung bình khác. Để đạt được các dao động điện áp mô phỏng trong phạm vi dải đo của máy đo độ nháy, tiêu chuẩn này khuyến nghị sử dụng tỷ số ngắn mạch S k,fic / S n trong phạm vi từ 20 đến 50 vì đây là trách nhiệm của đánh giá viên để chọn tỷ số thích hợp. Cũng khuyến cáo sử dụng máy phân loại mức 6 400 thay cho mức 64 được đề xuất trong IEC 61000-4-15 để c ó được độ phân giải tốt hơn. Độ chính xác của các giá trị P st tính được cần tốt hơn 5 %. 7.3.3 Vận hành liên tục Hệ số nháy c( ψ k , v a ) phải được xác định để có thể công bố theo 6.3.2. Việc n à y phải được thực hiện bằng cách đo và mô phỏng. Điều này đưa ra quy trình chi tiết, Điều B.1 đưa ra thông tin. Phải thực hiện các phép đo dưới đây. a) Ba dòng điện pha tức thời và ba điện áp pha-trung tính tức thời phải được đo tại các đầu nối của tuabin gió. Xem thêm Chú thích 1. b) Các phép đo phải được thực hiện để ít nhất 15 chuỗi thời gian 10 min của phép đo điện áp và dòng điện tức thời (năm thử nghiệm và ba pha) được thu thập cho từng bin tốc độ gió 1 m/s giữa tốc độ gió đóng mạch và 15 m/s. Do đó, tốc độ gió được đo là giá trị trung bình trong 10 min. c) Tốc độ gió phải được đo theo 7.1.3. d) Các thao tác đóng cắt được loại trừ, ngoại trừ, ví dụ như đóng cắt tụ điện xảy ra trong khi tuabin gió vận hành liên tục. Nháy điện áp trong khi thử nghiệm phải được ghi vào báo cáo. Nháy điện áp phải được đo tại các đầu nối của tuabin gió và theo IEC 61000-4-15. Xem thêm Chú thích ở 7.3.1. Các phép đo được thực hiện với bố trí đo như quy định trên Hình 3 và bằng cách đặt máy biến điện áp và dòng điện và một thiết bị đo gió có quy định kỹ thuật theo Bảng 2. Tần số ngưỡng cắt của phép đo điện áp và dòng điện phải ít nhất là 400 Hz. Xem thêm Chú thích 2. Các phép đo được xử lý để xác định hệ số nháy của tuabin gió là hàm của góc pha trở kháng mạng và phân bố tốc độ gió. Việc này phải được thực hiện bằng cách lặp lại quy trình dưới đây cho từng góc pha tr ở kháng mạng và phân bố tốc độ gió quy định ở 6.3.2. Đầu tiên, hệ số nháy cho từng tập hợp chuỗi thời gian điện áp-dòng điện đo được trong 10 min phải được xác định. Quy trình này được cho trong các bước từ 1) đến 3) dưới đây. 1) Chuỗi thời gian đo được phải được kết hợp với công thức (1) để cho chuỗi thời gian điện áp của u f i c (t) . 2) Chuỗi thời gian điện áp của u fic (t) là đầu v à o đối với thuật toán nháy phù hợp với IEC 61000-4-15 để cho một giá trị phát xạ nháy P st,f i c trên lưới điện giả định đối với từng chuỗi thời gian 10 min. 3) Hệ số nháy phải được xác định cho từng giá trị phát xạ nháy bằng cách áp dụng công thức (6): trong đó S n là công suất biểu kiến danh định của tuabin gió; S k , f i c là công suất biểu kiến ngắn mạch của lưới điện giả định. Xem thêm Chú thích 3. Thứ hai, hệ số gia trọng phải được xác định cho từng bin tốc độ gió để tính tỷ lệ tần suất xuất hiện hệ số nháy đo được để ứng với phân bố tốc độ gió giả thiết. Quy trình tìm hệ số gia trọng được mô tả ở các bước từ 4) đến 6) dưới đây. 4) Như quy định ở 6.3.2, tần suất xuất hiện giả thiết f y, i của tốc độ gió trong bin tốc độ gió thứ i phải tương ứng với phân bố Rayleigh, tức là; trong đó v i điểm giữa của bin tốc độ gió thứ i (m/s); v a tốc độ gió trung bình hàng năm (m/s). 5) Tần suất xuất hiện thực của hệ số nháy đo được trong bin tốc độ gió thứ i được cho b ở i công thức : trong đó N m , i s ố các giá trị hệ số nháy đo được trong phạm vi bin tốc độ gió thứ i; N m tổng số các giá trị hệ số nháy đo được. 6) Hệ số gia trọng phải được xác định cho mỗi 1 m/s bin tốc độ gió giữa v cut-in và 15 m/s bằng cách thêm các giá trị tính được của f y,i và f m,i trong công thức (9) dưới đây: Cuối cùng, phân bố tích lũy gia trọng của các giá trị nháy đo được phải được tìm thấy, và hệ số nháy c ( ψ k ,v a ) phải đư ợ c xác định là phân vị thứ 99 của phân bố này (xem Chú thích 4 và 5). Quy trình này được cho ở bước thứ 7) và 8) dưới đây: 7) Phân bố tích lũy gia trọng của các giá trị hệ số nháy được cho trong công thức (10) dưới đây: trong đó N m,i,c<x s ố các giá trị hệ số nháy nhỏ hơn x trong phạm vi bin tốc độ gió thứ i; N bin tổng số bin tuabin gió giữa v cu t- in và 15 m/s 8) Hệ số nháy ph ả i được xác định là phân vị thứ 99 của phân bố tích lũy gia trọng của các giá trị hệ số nháy. Việc này phải được thực hiện bằng cách tính Pr(c<x) và đọc phân vị thứ 99 từ đó. Các bước theo quy trình ở trên từ bước 4) đến bước 8) được minh họa cụ thể hơn ở Điều B.3. Theo IEC 61000-3-7, phát xạ nháy dài hạn có thể được tính là trung b ì nh bậc ba của 12 giá trị ngắn hạn liên tiếp. Giả thiết rằng phát xạ nháy từ tuabin gió là hàm của tốc độ gió, và các điều kiện gió đó vẫn duy trì trong thời gian 2 h thì 12 giá trị ngắn hạn liên tiếp được xem là bằng nhau. V ì vậy, đối với tuabin gió, hệ số phát xạ nháy dài hạn tr ở nên bằng với giá trị ngắn hạn. CHÚ THÍCH 1: Nếu điện áp pha-trung tính không sẵn có thì điện áp pha-pha cần được đo và điện áp pha-trung tính được tính từ điện áp pha-pha đo được. Điện áp pha-trung tính có thể được tính từ điện áp pha-pha đo được theo công thức dư ớ i đây: trong đó u 1 , u 2 và u 3 là điện áp pha-trung tính tức thời; u 12 , u 31 và u 23 là điện áp pha-pha tức thời. CHÚ THÍCH 2: Thuật toán nháy mô tả trong IEC 61000-4-15 đưa ra giá trị hiệu dụng của u fic (t) thì biến thiên tần số ngưỡng cắt nhanh hơn 35 Hz. Tần số ngưỡng cắt nhỏ nhất là 400 Hz, tương ứng với tần số lấy mẫu nh ỏ nhất là 800 Hz vẫn được yêu cầu cho các phép đo độ nháy trong vận hành liên tục theo tiêu chuẩn này. Các tính toán thử nghiệm chỉ ra rằng tần số lấy mẫu này là cần thiết để có được các kết qu ả nhất quán. Tần số lấy mẫu thấp hơn sẽ giảm độ chính xác của góc điện của điện áp cơ s ở đo được α m (t) . CHÚ THÍCH 3: Công thức xác định hệ số nháy được giải thích cụ thể hơn ở B.4.1. CHÚ THÍCH 4: Phân vị thứ 99 được áp dụng do các giới hạn phát xạ nháy thường liên quan đến phân vị này. CHÚ THÍCH 5: Như được quy định ở 6.3.2, c ( ψ k ,v a ) cần được xác định đối với v a = 6 m/s, 7,5 m/s, 8,5 m/s và 10 m/s tương ứng. Ngoài ra, như ch ỉ ra tại điều này, các phép đo chỉ yêu cầu đến 15 m/s. Giả thiết là tốc độ gió được phân bố Rayleigh, có thể tính là 15 m/s ứng với phân vị thứ 99 đối với v a = 6 m/s, và thêm 96 %, 91 % và 83 % cho v a = 7,5 m/s, 8,5 m/s và 10 m/s tương ứng. V ì vậy, mặc dù c ( ψ k ,v a ) được xác định theo điều này là ph â n vị thứ 99 của bộ dữ liệu nhưng có thể đại diện cho các phân vị thấp hơn đối với phân bố tốc độ gió theo phân bố Rayleigh với v a = 7,5 m/s, 8,5 m/s và 10 m/s. Việc này được giải thích cụ thể hơn tại Điều B.3. Tuy nhiên, nhận thấy rằng độ không đảm bảo của các phân vị thực tế không khẳng định các phép đo yêu cầu ở tốc độ gió lớn hơn để m ở rộng bộ dữ liệu để đảm bảo phân vị thứ 99 cũng dùng cho v a = 7,5 m/s, 8,5 m/s và 10 m/s v ì việc này thường tăng đột ngột thời gian thử nghiệm yêu cầu. Tuy nhiên, điều này là để m ở cho người sử dụng tiêu chuẩn này để thỏa thuận thêm các phép đo với v a lớn hơn 15 m/s để cải thiện độ chính xác của c ( ψ k ,v a ) đối với v a = 6 m/s. 7.3.4 Thao tác đóng cắt Dựa trên thông tin của nhà chế tạo, số lần thao tác đóng cắt lớn nhất, N 10 m và N 120 m phải được xác định cho từng kiểu thao tác đóng cắt quy định ở 6.3.3. Trong trường hợp nhà chế tạo tuabin gió không thể cung cấp các con số này hoặc nhà chế tạo không thể cung cấp đủ quy định kỹ thuật của hệ thống để cung cấp các con số thì giả thiết như sau: a) Tuabin gió khởi động ở tốc độ gió đóng mạch: N 10 m = 10 và N 120 m = 120. b) Tuabin gió khởi động ở tốc độ gió danh định hoặc tốc độ gió cao hơn: N 10 m = 1 và N 120 m = 12. c) Trường hợp thao tác xấu nhất giữa các máy phát: N 10 m = 10 và N 120 m = 120. Các phép đo, mô phỏng và tính toán tiếp theo phải được chuẩn bị để xác định hệ số thay đổi điện áp k u ( ψ k ), và hệ số bước nháy k f ( ψ k ) cho từng kiểu thao tác đóng cắt quy định ở 6.3.3. Điều này đưa ra quy trình chi tiết, thông tin được nêu ở Điều B.2. Trong khi từng điểm 6.3.3 a) và 6.3.3 b) quy định một thao tác đóng cắt tại một tốc độ gió cụ thể thì nhiệm vụ của đánh giá viên là nhận biết các điều kiện ở 6.3.3 c). Việc này có thể thực hiện bằng cách đánh giá thiết kế của tuabin gió hoặc nếu không có đủ bằng chứng thì phải thực hiện các phép đo để nhận biết các điều kiện cho 6.3.3 c). Xem thêm Chú thích 1 ở 6.3.3. Để xác định hệ số thay đổi điện áp k u ( ψ k ), và hệ số bước nháy k f ( ψ k ) phải chuẩn bị các phép đo sau đây: i) Đo ba dòng điện pha tức thời và ba điện áp pha-trung t í nh tức thời tại đầu nối của tuabin gió. ii) Thực hiện các phép đo trong một khoảng thời gian T p đủ dài để đảm bảo kết thúc quá trình quá độ của thao tác đóng cắt nhưng được giới hạn để loại trừ các dao động về công suất có th ể có do xoáy. iii) Để chắc chắn rằng các kết quả đo là đại diện của các điều kiện bình thường trung bình, từng trường hợp cần được thực hiện 5 lần. iv) Tốc độ gió phải được đo theo 7.1.3. Tốc độ gió trung bình trong 1 min trong quá trình đ ó ng cắt phải nằm trong phạm vi tốc độ gió yêu cầu ± 2 m/s. Các phép đo phải được thực hiện với bố trí đo như quy định trên Hình 3 và bằng cách đặt máy biến áp, máy biến dòng và thiết bị đo gió có quy định kỹ thuật theo Bảng 2. Tần số ngưỡng cắt của các phép đo điện áp và dòng điện tối thi ể u phải là 1 500 Hz (xem Chú thích 1). Đối với tuabin gió sử dụng khởi động mềm hoặc giới hạn hiệu quả khác cho dòng điện khởi động thì máy biến dòng cần được định mức hai hoặc bốn lần dòng điện danh định. Đối với tuabin gió không có phương pháp giới hạn dòng điện khởi động thì máy biến dòng cần được định mức từ 10 đến 20 lần dòng điện danh định của tuabin gió. Các phép đo phải được xử lý để xác định hệ số thay đổi điện áp và hệ số bước nháy. Việc này được thực hiện bằng cách áp dụng quy trình dưới đây. 1) Chuỗi thời gian đo được phải được kết hợp để cho chuỗi thời gian điện áp của u f i c (t) . 2) Chuỗi thời gia n điện áp mô phỏng của u f i c (t) được đưa vào thuật toán phù hợp với IEC 61000-4-15 để cho một giá trị phát xạ nháy P st,fic trên lưới điện giả định đối với từng chuỗi thời gian của u fi c (t) . Việc này sẽ cho 15 kết quả của P st,fic cho từng trường hợp, tức là năm thử nghiệm và ba pha. 3) Hệ số bước nháy k f ( ψ k ) được tính theo công thức (11) dưới đây. Xem thêm Chú thích 2 và 3. 4) Hệ s ố thay đổi điện áp k u ( ψ k ) được tính theo công thức (12) dưới đây. Trong đó U fic, min là giá trị hiệu dụng nhỏ nhất trong một giai đoạn của điện áp trên lưới điện giả định trong khi thao tác đóng cắt; U fic, max là giá trị hiệu dụng lớn nhất trong một giai đoạn của điện áp trên lưới điện giả định trong khi thao tác đóng cắt. Xem thêm Chú thích 4. 5) Hệ số bước nháy và hệ số thay đổi điện áp được xác định là giá trị trung bình của 15 giá trị. CHÚ THÍCH 1: Tần số ngưỡng cắt cần tối thiểu là 1 500 Hz để chắc chắn rằng các hài dao động do “khởi động mềm ” các linh kiện điện tử công suất được bao gồm đúng trong hệ số thay đổi điện áp và hệ số bước nháy. Xem thêm Chú thích 2 ở 7.3.3. CHÚ THÍCH 2: Công thức xác định hệ số bước nháy được suy từ IEC 61000-3-3 như giải thích ở B.4.2. CHÚ THÍCH 3: Hệ số nháy P s t,fic ở đây được đánh giá trong khoảng thời gian T p . CHÚ THÍCH 4: Công thức xác định hệ số thay đổi điện áp được giải thích cụ thể hơn ở B.4.3. 7.4 Hài dòng điện, hài trung gian và thành phần tần số cao hơn Phát xạ hài dòng điện, hài trung gian và thành phần tần số cao hơn từ tuabin gi ó trong quá trình thao tác liên tục phải được đo sao cho các thành phần hài này có thể được đưa ra theo 6.4. Kết quả phải dựa trên thời gian quan sát 10 min cho từng bin công suất tác dụng (tức là các điểm giữa bin 0, 10, 20, ..., 100 % P n như chỉ ra ở 6.4) và phải cho các trường hợp có méo tối thi ể u từ lưới. Quy tr ì nh đo phải thích hợp cho tuabin gió, tức là trong trường hợp độ lớn của hài dòng điện được sinh ra có thể trong thời gian vài giây. Các phép đo có ảnh hư ở ng rõ rệt b ở i nhiễu nền của lưới phải được loại trừ. Tối thiểu chín chuỗi thời gian 10 min của phép đo dòng điện tức thời (ba thử nghiệm và ba pha) phải được thu thập cho từng bin công su ấ t 10 %. Các phép đo và phân nhóm các thành phần phổ phải được thực hiện theo IEC 61000-4-7. Việc chọn phương pháp nhóm nhằm phản ánh rằng các phép đo được thực hiện trên nguồn dao dộng. Áp dụng cấp chính xác 1 như xác định trong IEC 61000-4-7. Khuyến cáo sử dụng cửa sổ 10 chu kỳ đối với hệ thống 50 Hz và 12 chu kỳ đối với hệ thống 60 Hz. Cỡ cửa sổ phải được nêu trong báo cáo thử nghiệm (xem Phụ lục A). Dòng điện hài thấp hơn 0,1 % I n của các bậc hài không cần ghi vào báo cáo. Biến đổi Fourier rời rạc (DFT) được áp dụng cho từng dòng điện đo được với gia số chữ nhật, tức là hàm gia số không đặc biệt (Hanning, Hamming, v.v...) phải đư ợ c áp dụng cho chuỗi thời gian được đo. Công suất tác dụng phải được đánh giá trong cùng cửa sổ thời gian như các hài. Thành phần hài dòng điện đối với các tần số đến 50 lần tần số lưới cơ bản phải được phân nhóm nhỏ như nêu ở 5.6 của IEC 61000-4-7:2002. Xem Chú thích. Méo dòng điện hài tổng (THC) được tính theo công thức (13): trong đó: I h dòng đ iện hài hiệu dụng được phân nhóm nhỏ của hài bậc h; I n dòng điện danh định của tuabin gió. Thành phần hài trung gian nhỏ hơn 2 kHz phải được ph â n nhóm nhỏ theo Phụ lục A của IEC 61000-4-7:2002 (công thức (A3) và (A4) ứng với hệ thống 50 Hz và 60 Hz). Thành phần hài tần số cao hơn, tức là thành phần dòng điện 2 kHz đến 9 kHz phải được đo và phân nhóm theo Phụ lục B của IEC 61000-4-7:2002 (công thức (B.1)). Đầu ra của DFT ban đầu phải được nhóm trong băng tần 200 Hz. Trung bình 10 mi n của từng băng tần (tức là từng hài, hài trung gian và thành phần tần số cao hơn đã phân nhóm nhỏ) phải được tính cho từng chuỗi thời gian 10 min và tiếp theo là trung bình 10 min tối đa của từng băng tần trong từng bin công suất 10 % phải được ghi vào báo cáo. Hài điện áp trong khi thử nghiệm phải được ghi vào báo cáo. Hài điện áp được đo tại các đầu nối của tuabin gió và theo IEC 61000-4-7. Tối thiểu, các giá trị trung bình trong 10 min của méo hài điện áp tổng phải được ghi vào báo cáo. CHÚ THÍCH: Điều 5.6 của IEC 61000-4-7 là về hài điện áp. Quy trình phân nhóm vẫn được khuyến cáo để đánh giá hài dòng điện của nguồn dao động như tuabin gió. 7.5 Đáp ứng khi sụt áp tạm thời Đáp ứng của tuabin gió khi sụt áp tạm thời được quy định trong Bảng 1 phải được đo để có thể như được nêu theo 6.5. Đáp ứng được nêu phải bao gồm chuỗi thời gian của công suất tác dụng, công suất phản khác, dòng điện tác dụng, dòng điện phản kháng và điện áp trên các đầu nối của tuabin gió trong thời gian ngay trước khi sụt áp và cho đến khi ảnh hưởng của sụt áp bị loại bỏ. Chế độ vận hành của tuabin gió và tốc độ gió trung bình trong 10 min phải được xác định. Công suất phản kháng, dòng điện tác dụng, dòng điện phản kháng và điện áp phải được cho đối với từng giai đoạn (50 Hz hoặc 60 Hz) và phải được đo như thành phần thứ tự thuận - xem Phụ lục C . Thử nghiệm phải được thực hiện cho tuabin gió vận hành ở a) từ 0,1 P n đến 0,3 P n và b) lớn hơn 0,9 P n . Thử nghiệm phải được thực hiện sử dụng, ví dụ như thể hiện trên Hình 5. Sụt áp được tạo ra bằng bộ mô phỏng ngắn mạch nối ba pha hoặc hai pha với đất thông qua một trở kháng, hoặc n ố i ba pha hoặc hai pha với nhau thông qua một trở kháng. Hình 5 - Hệ thống với bộ mô phỏng ngắn mạch dùng cho thử nghiệm đáp ứng của tuab i n gió khi sụt áp tạm thời Trở kháng Z 1 để hạn chế ảnh hưởng của ngắn mạch trên phía lưới. Cỡ của trở kháng cần được chọn sao cho thử nghiệm sụt áp không tạo ra tình huống không chấp nhận được ở phía lưới và đồng thời không ảnh hưởng đáng kể đến đáp tuyến quá độ của tuabin gió. Mạch nhánh của Z1 có thể được đưa vào trước và sau khi sụt áp. Sụt áp được tạo ra bằng cách nối trở kháng Z 2 bằng chuyển mạch S . Cỡ của Z 2 phải được điều chỉnh để có độ lớn điện áp quy định trong Bảng 1 khi không nối tuabin gió. Giá trị trở kháng Z 1 và Z 2 sử dụng cho thử nghiệm phải được nêu trong bản mô tả thiết b ị thử nghiệm. Chuyển mạch S phải có khả năng điều khiển chính xác thời gian giữa việc nối và ngắt Z 2 và cho tất cả ba pha hoặc hai pha. Chuyển mạch này có thể, ví dụ là ngắt mạch cơ khí hoặc thiết bị điện tử công suất. Độ lớn của điện áp quy định ở Bảng 1 có thể bị ảnh hư ở ng bởi vận hành của tuabin gió nhưng được xác định cho tuabin gió không nối vào bố trí thử nghiệm như trên Hình 5. Với tuabin gió không được đấu n ố i, sụt áp phải nằm trong hình được chỉ ra trên Hình 6. Thời gian sụt áp được đo từ khi đóng đến khi mở chuyển mạch S . Dung sai về thời gian đã bao gồm để tính dung sai trong khi thao tác chuyển mạch S và điện áp thứ tự thuận không giảm hoặc tăng đồng thời mà theo đường dốc. H ì nh 6 - Dung sai của sụt áp CH Ú THÍCH: Thử nghiệm cần được thực hiện tại a) từ 0,1 P n đến 0,3 P n để có đáp ứng ở chế độ vận hành thông dụng nhất (tùy thuộc vào tuabin gió) và b) lớn hơn 0,9 P n để có đáp ứng ở điều kiện khắc nghiệt nhất. 7.6 Công suất tác dụng 7.6.1 Công suất đo được lớn nhất Công suất đo được lớn nhất phải được đo sao cho nó có thể được xác định theo 6.6.1 là giá trị trung bình trong 600 s, P 600 , giá trị trung bình trong 60 s, P 60 và giá trị trung bình trong 0,20 s, P 0 ,2 theo quy trình sau: • Lấy mẫu cho phép đo chỉ trong vận hành liên tục. • Công suất tác dụng phải được đo trên các đầu nối của tuabin gió. • Thực hiện phép đo sao cho ít nh ấ t năm chuỗi thời gian 10 min của công suất được thu thập cho từng bin tốc độ gi ó 1 m/s từ tốc độ gió đóng mạch đến 15 m/s. • Tốc độ gió được đo là c á c giá trị trung bình trong 10 min và theo 7.1.3. • Công suất đo được phải được chuyển đổi sang dữ liệu trung bình 0,2 s và dữ liệu trung bình 60 s bằng cách l ấ y trung bình khối. • P 0,2 phải được xác định là giá trị trung bình 0,2 s c ó hiệu lực được ghi lại trong thời gian đo. • P 60 phải được xác định là giá trị trung bình 60 s có hiệu lực được ghi lại trong thời gian đo. • P 600 phải được xác định là giá trị trung b ì nh 600 s có hiệu lực được ghi lại trong thời gian đo. Các phép đo phải được thực hiện với bố trí đo như quy định ở Hình 3 và bằng cách sử dụng máy biến áp, máy biến dòng v à thiết bị đo gió có quy định kỹ thuật theo Bảng 2. Dải đo đầy đủ để đo dòng điện bằng hai lần dòng điện danh định của tuabin gi ó . 7.6.2 Giới hạn tốc độ thay đổi công suất Giới hạn tốc độ thay đổi công suất phải được thử nghiệm để c ó thể đặc trưng theo 6.6.2. Áp dụng quy trình sau đây: • Tuabin gió phải được kh ở i động từ lúc đứng yên. • Tốc độ thay đổi công suất được đặt đến 10 % công suất danh định trong một phút. • Thử nghiệm phải được thực hiện đến 10 min sau khi tuabin gió được nối lưới. • Công suất ra tác dụng sẵn có trong toàn bộ thử nghiệm phải tối thiểu là 50 % công su ấ t danh định. • Công suất tác dụng phải được đo tại các đầu nối của tuabin gió. • Kết quả thử nghiệm phải được ghi vào báo cáo là dữ liệu trung bình 0,2 s. Các phép đo phải được thực hiện với bố trí đo như quy định ở Hình 3 và bằng cách sử dụng máy biến áp, máy biến dòng và thiết bị đo gió có quy định kỹ thuật theo Bảng 2. Tốc độ gió phải được quy định là đồ thị chuỗi thời gian với dữ liệu 1 Hz trong thời gian thử nghiệm. Công suất ra tác dụng khả dụng được đọc từ hệ thống điều khiển tuabin gió hoặc nếu hệ thống điều khiển tuabin gió không c ó sẵn thì có thể sử dụng giá trị xấp xỉ dựa trên tốc độ tuabin gió đo được kết hợp với đường cong công suất của tuabin gió. 7.6.3 Điều khiển điểm đặt Điều khiển điểm đặt công suất tác dụng phải được thử nghiệm để có thể đặc trưng theo 6.6.3. Áp dụng quy trình sau đây: • Thử nghiệm phải được thực hiện trong thời gian thử nghiệm 10 min. • Làm mất hiệu lực việc giới hạn tốc độ thay đổi công suất trong khi thử nghiệm để đảm bảo đáp ứng nhanh nhất có th ể . • Tín hiệu điểm đặt giảm từ 100 % về 20 % theo các bước 20 % với thời gian vận hành 2 min ở từng giá trị điểm đặt, tức là theo Hình 1. • Công suất ra tác dụng sẵn có trong toàn bộ thử nghiệm phải tối thiểu là 90 % công suất danh định. • Công suất tác dụng phải được đo tại các đầu nối của tuabin gió. • Kết quả thử nghiệm phải được ghi vào báo cáo là dữ liệu trung bình 0,2 s. Các phép đo phải được thực hiện với bố trí đo như quy định ở Hình 3 và bằng cách sử dụng máy biến áp, máy biến dòng và thiết bị đo gió có quy định kỹ thuật theo Bảng 2. Tốc độ gió phải được quy định là đồ thị chuỗi thời gian với dữ liệu 1 Hz trong thời gian thử nghiệm. Công suất ra tác dụng khả dụng được đọc từ hệ thống điều khiển tuabin gió hoặc nếu hệ thống điểu khiển tuabin gió không có sẵn thì có th ể sử dụng giá trị xấp xỉ dựa trên tốc độ tuabin gió đo được kết hợp với đường cong công suất của tuabin gió. 7.7 Công suất phản kháng 7.7.1 Dung lượng công suất phản kháng Công suất phản kháng lớn nhất của cuộn cảm và công suất phản kháng lớn nhất của tụ điện phải được đo để có thể công bố theo 6.7.1. • Đối với phép đo công suất phản kháng lớn nhất của cuộn cảm, tuabin gió được đặt ở chế độ vận hành cho công suất phản kháng lớn nhất của cuộn cảm trong toàn bộ dải công suất. • Đối với phép đo công suất phản kháng lớn nhất của tụ điện, tuabin gió được đặt ở chế độ vận hành cho c ô ng suất phản kháng lớn nhất của tụ điện trong toàn bộ dải công suất. Đối với từng chế độ trong hai chế độ đặt, áp dụng quy trình sau: • Lấy mẫu cho phép đo chỉ trong vận hành liên tục. • Công suất tác dụng và phản kháng phải được đo trên các đầu nối của tuabin gi ó . • Thực hiện phép đo sao cho ít nhất ba mươi chuỗi thời gian 10 min của công suất tác dụng và phản kháng được thu thập cho từng bin công suất 10 %. • Dữ liệu lấy mẫu phải được chuyển đổi sang dữ liệu trung bình 1 min bằng cách lấy trung b ình khối cho từng giai đoạn 1 min. • Dữ liệu trung bình 1 min phải được sắp xếp theo phương pháp bin đ ể công suất phản kháng có thể được xác định là các giá trị bin trung bình trong Bảng ở 0, 10, ...90, 100 % công suất danh định . Ở đây, 0,10, ...90,100 % là các điểm giữa của bin công suất tác dụng. Các phép đo phải được thực hiện với bố trí đo như quy định ở Hình 3 và bằng cách sử dụng máy biến áp và máy biến dòng có quy định kỹ thuật theo Bảng 2. 7.7.2 Điều khiển điểm đ ặt Điều khiển công suất phản kháng bằng giá trị điểm đặt phải được đo để có thể công bố theo 6.7.2. Đối với phép đo tại điểm đặt của công suất ph ả n kháng = 0, áp dụng quy trình sau: • Lấy mẫu cho phép đo chỉ trong vận hành liên tục. • Công suất tác dụng và phản kháng phải được đo trên các đầu nối của tuabin gi ó . • Thực hiện phép đo sao cho ít nhất ba mươi chuỗi thời gian 10 min của công suất tác dụng và phản kháng được thu th ậ p cho từng bin công su ấ t 10 %. • Dữ liệu lấy mẫu phải được chuyển đổi sang dữ liệu trung bình 1 min bằng cách lấy trung bình khối cho từng giai đoạn 1 min. • Dữ liệu trung bình 1 min phải được sắp xếp theo phương pháp bin để công suất phản kháng có thể được xác định là các giá trị bin trung bình trong Bảng ở 0, 10, ...90, 100 % công suất danh định . Ở đây, 0,10, ...90,100 % là các điểm giữa của bin công suất tác dụng. Đối với phép đo trong khi thay đổi công suất phản kháng theo bước, áp dụng quy trình sau: • Lấy mẫu cho phép đo chỉ trong vận hành liên tục. • Công suất tác dụng và phản kháng phải được đo trên các đầu nối của tuabin gió. • Công suất ra tác dụng phải xấp x ỉ 50 % công suất danh định. • Dữ liệu lấy mẫu đối với công suất phản kháng phải là dữ liệu trung bình 0,2 s. • Điểm đặt của công suất phản kháng phải được thay đổi theo Hình 2. • Công suất phản kháng đo được phải được thể hiện bằng đồ thị là dữ liệu 0,2 s cùng với giá trị điểm đặt công suất phản kháng. Các phép đo phải được thực hiện với bố trí đo như quy định ở Hình 3 và bằng cách sử dụng máy biến áp và máy biến dòng có quy định kỹ thuật theo Bảng 2. 7.8 Bảo vệ lưới Mức bảo vệ và thời gian ngắt đấu nối của tuabin gió phải được xác định đối với quá điện áp và điện áp thấp và quá tần số và tần số thấp. Việc này phải được thực hiện bằng cách sử dụng nguồn điện áp ba pha riêng rẽ có thay đổi điện áp và tần số và cấp điện cho bộ điều khiển tuabin gió. Mức bảo vệ điểm đặt và thời gian ngắt đấu nối của bộ điều khiển tuabin gió cũng được quy định. V ì lý do an toàn, các phép đo về bảo vệ lưới được thực hiện trong khi máy phát của tuabin gió không hoạt động. Áp dụng quy trình dưới đây để xác định các mức bảo vệ: • Mức bảo vệ điện áp thấp, U under : Điện áp của nguồn cấp điện áp ba pha riêng rẽ được giảm ở cả ba pha từ 100 % điện áp danh nghĩa tại tần số danh nghĩa theo các bước 1 % điện áp danh nghĩa cho đến khi ngắt đấu nối tuabin gió. Từng bước phải được thực hiện tối thiểu 20 s. • Mức bảo vệ quá điện áp, U over : Điện áp của nguồn cấp điện áp ba pha riêng rẽ được tăng ở cả ba pha từ 100 % điện áp danh nghĩa tại tần số danh nghĩa theo các bước 1 % điện áp danh nghĩa cho đến khi ngắt đấu nối tuabin gió. Từng bước phải được thực hiện tối thiểu 20 s. • Mức bảo vệ tần số thấp, f under : Tần số của nguồn cấp điện áp ba pha riêng rẽ được giảm từ 100 % tần số danh nghĩa ở điện áp danh nghĩa theo các bước 0,1 Hz cho đến khi ngắt đấu nối tuabin gió. Từng bước phải được thực hiện tối thiểu 20 s. • Mức bảo vệ quá tần số, f over : T ầ n số của nguồn cấp điện áp ba pha riêng rẽ được tăng từ 100 % tần số danh nghĩa ở điện áp danh nghĩa theo các bước 0,1 Hz cho đến khi ngắt đấu nối tuabin gió. Từng bước phải được thực hiện tối thiểu 20 s. Để xác định thời gian ngắt đấu nối, áp dụng quy trình sau đây: • Thời gian ngắt của tuabin gió phải được xác định từ tờ dữ liệu của tuabin gió hoặc bằng phép đo thời gian ngắt. • Thời gian ngắt là khoảng thời gian từ khi bắt đầu bước điện áp cho đến khi tuabin gió ngắt đấu nối. • Điện áp thấp: Bước điện áp từ điện áp danh nghĩa đến U under - 5 % điện áp danh nghĩa phải được đưa vào bộ ngắt mạch tuabin gió bằng nguồn điện áp riêng rẽ. • Quá điện áp: Bước điện áp từ điện áp danh nghĩa đến U over + 5 % điện áp danh nghĩa phải được đưa vào bộ ngắt mạch tuabin gió bằng nguồn điện áp riêng rẽ. • Quá tần số: Bước tần số từ tần số danh nghĩa đến f over + 1 Hz phải được đưa vào bộ ngắt mạch tuabin gió bằng nguồn điện áp riêng rẽ. • Tần số thấp: Bước tần số từ tần số danh nghĩa đến f over - 1 Hz phải được đưa vào bộ ngắt mạch tuabin gió bằng nguồn điện áp riêng rẽ. 7.9 Thời gian đấu nối lại Thời gian đấu nối lại phải được thử nghiệm để được đặc trưng theo 6.9. Áp dụng quy trình sau đây: • Thử nghiệm phải được thực hiện mỗi lần cho từng thời gian sự cố lưới trong 3 lần sự cố lưới quy định ở 6.9. • Tốc độ gió trung bình phải lớn hơn 10 m/s trong thời gian đấu nối lại. • Lưới được ng ắ t ra khỏi tuabin gió bằng cách m ở bộ ngắt mạch trên lưới. Bộ ngắt mạch thường là bộ ngắt mạch tru n g áp nối tuabin gió với hệ thống thu gom điện năng. Việc mở bộ ngắt mạch phải được thực hiện trong khi tuabin gió đang vận hành. Lưới được nối lại với tuabin gió bằng cách đóng bộ ngắt mạch. • Thời gian sự cố là thời gian trong khoảng mở và đóng bộ ngắt mạch. Bộ ngắt mạch thường phải thao tác bằng tay, và thử nghiệm viên cần đảm bảo rằng thời gian sự cố lưới như được quy định với dung sai ± 1 s. • Công suất tác dụng phải được đo tại các đầu nối của tuabin gió. • Điện áp phải được đo tại các đầu nối của tuabin gió. • Kết quả thử nghiệm được ghi v à o báo cáo dựa trên dữ liệu trung bình 0,2 s của công suất và điện áp. Dựa trên công suất v à điện áp đo được, thời gian đấu nối lại được xác định bắt đầu từ thời gian khi điện áp tr ở về mức bình thường của nó (trong khoảng từ 0,9 đến 1,1 pu) đến thời gian mà tuabin gió bắt đầu tạo ra công suất ( P > 0). Các phép đo phải được thực hiện với bố trí đo như quy định ở Hình 3 và bằng cách sử dụng máy biến áp và máy biến dòng có quy định kỹ thuật theo Bảng 2. 8 Đánh giá chất lượng điện năng 8.1 Yêu cầu chung Điều này nêu phương pháp đánh giá chất lượng điện năng kỳ vọng từ tuabin gió hoặc nhóm tuabin gió khi được lắp đặt tại vị trí quy định, và để cho phép các kết quả cần so sánh với các yêu cầu trong tiêu chuẩn. Nếu nhà vận hành mạng lưới điện và cơ quan quản lý có th ẩ m quyền áp dụng yêu cầu của riêng họ thay cho hoặc bổ sung cho các tiêu chuẩn thì nguyên tắc của điều này vẫn có thể được sử dụng để làm hướng dẫn. Phương pháp đánh giá phù hợp với các yêu cầu về chất lượng điện năng có hiệu lực cho tuabin gió với điểm ghép nối chung trung áp hoặc cao áp trong hệ thống điện có tần số không đổi trong phạm vi ± 1 Hz, và khả năng điều chỉnh đủ giá trị công suất tác dụng và phản kháng. Trong những trường hợp khác, nguyên tắc để đánh giá sự phù hợp với các yêu cầu chất lượng điện năng vẫn được sử dụng làm hướng dẫn. 8.2 Dao động điện áp 8.2.1 Yêu cầu chung Phát xạ nháy từ hệ thống lắp đặt tuabin gió phải được giới hạn để phù hợp với các giới hạn phát xạ nháy như xác định theo c ô ng thức (15) và (16) dưới đây. (15) (16) trong đó: P st và P l t là phát xạ nháy ngắn hạn và dài hạn từ hệ thống lắp đặt tuabin gió; E P sti và E Pl ti là giới hạn phát xạ nháy ngắn hạn và dài hạn từ điểm ghép nối chung liên quan. Ngoài ra, sự thay đổi điện áp tương đối do hệ thống lắp đặt tuabin gió được giới hạn theo công thức (17) dưới đây: trong đó d l à hệ số thay đổi điện áp tương đối do thao tác đóng cắt của hệ thống l ắp đặt tuabin gió. là tỷ số thay đổi điện áp cho phép lớn nh ấ t. Phương pháp khuyến cáo để đánh giá các giới hạn phát xạ nháy và sự thay đổi điện áp cho phép lớn nhất đối với hệ thống lắp đặt ở mức điện áp trung bình và điện áp cao được nêu trong IEC 61000-3-7. Quy trình nêu trong các điều tiếp theo được khuyến cáo để đánh giá phát xạ nháy và sự thay đổi điện áp tương đối do hệ thống lắp đặt tuabin gió. 8.2.2 Vận hành liên tục Phát xạ nháy phân vị thứ 99 từ một tuabin gió đơn lẻ trong khi vận hành liên tục được tính theo công thức (18) như sau: trong đó c ( ψ k , v a ) là h ệ số nháy của tuabin gió đối với góc pha tr ở kháng mạng cho trước, ψ k tại điểm ghép nối chung và đối với tốc độ gió trung bình hàng năm cho trước, v a ở độ cao hub của tuabin gió tại vị trí lắp đặt; S n là c ô ng suất biểu kiến danh định của tuabin gió; S k là c ô ng suất biểu kiến ngắn mạch tại điểm ghép nối chung. Hệ số nháy của tuabin gió đối với ψ k và v a thực tại vị trí lắp đặt, có thể được cho trong Bảng dữ liệu được suy ra từ kết quả của các phép đo mô tả tại 7.3.3 bằng cách áp dụng nội suy tuyến tính. Trong trường hợp nhiều tuabin gió được nối vào điểm ghép nối chung, phát xạ nháy từ toàn bộ tuabin gió này có thể đư ợ c ước tính theo công thức (19) sau đây: trong đó c i ( ψ k , v a ) là hệ số nháy của tuabin gió riêng rẽ; S n , i là công suất biểu kiến danh định của tuabin gió riêng rẽ; N wt là số tuabin gió nối vào điểm ghép nối chung. 8.2.3 Thao tác đ ó ng cắt Phát xạ nháy do thao t á c đóng cắt của một tuabin gió đơn lẻ được ước tính theo công thức (20) và (21) dưới đây. trong đó k f ( ψ k ) là hệ số bước nháy của tuabin gió đối với ψ k cho trước tại đi ể m ghép nối chung. Xem thêm Chú thích 1. Hệ số bước nháy của tuabin gió đối với ψ k thực tại vị trí lắp đặt c ó thể được cho trong Bảng dữ liệu được suy ra từ kết quả của các phép đo mô tả tại 7.3.4 bằng cách áp dụng nội suy tuyến tính. Trong trường hợp nhiều tuabin gió được nối vào điểm ghép nối chung, phát xạ nháy từ toàn bộ tuabin gi ó này c ó th ể được ước tính theo công thức (22) và (23) dưới đây. trong đó N 10 m,i và N 120 m,i tương ứng là số thao tác đóng cắt của tuabin gió riêng rẽ trong giai đoạn 10 min và 2 h. k f , i( ψk ) là hệ số bước nháy của tuabin gi ó riêng rẽ; S n,i là công suất biểu kiến danh định của tuabin gió riêng rẽ. Xem thêm Chú thích 2. Nếu có hệ thống điều khiển tổng thể cùng với hệ thống lắp đặt tuabin gió giới hạn tổng số thao tác đóng cắt thì cần thực hiện biện pháp thích hợp để thêm vào ảnh hư ở ng này. Sự thay đổi điện áp tương đối do thao tác đóng cắt của một tuabin gió đơn lẻ được tính theo công thức (24) dưới đây: trong đó d là hệ số thay đổi điện áp tương đối, tính bằng %. k u ( ψ k ) là hệ số thay đổi điện áp của tuabin gió với ψ k cho trước tại điểm ghép nối chung. Hệ số thay đổi điện áp của tuabin gió đối với ψ k thực tại vị trí lắp đặt có thể được cho trong Bảng dữ liệu được suy ra từ kết quả của các phép đo mô tả tại 7.3.4 bằng cách áp dụng nội suy tuyến tính. Trong trường hợp nhiều tuabin gió được nối vào điểm ghép nối chung thì vẫn ít có khả năng ngay cả khi hai trong số các tuabin này có thao tác đóng cắt đồng thời. Vì vậy, không cần tính đến ảnh hư ở ng tổng thể để đánh giá sự thay đổi điện áp tương đối của hệ thống lắp đặt tuabin gió gồm c ó nhiều tuabin gió. CHÚ THÍCH 1: Công thức (20) và (21) có thể được suy ra từ B.4.2 với thời gian quan sát là 600 s và 7 200 s tương ứ ng. CHÚ THÍCH 2: Công thức (22) và (23) có thể được suy ra từ công thức (20) và (21) mặc dù bao gồm tổng số tuabin gió nối vào đi ể m ghép nối chung. Tổng này được điều chỉnh do phần quá độ của thao tác đóng cắt, tức l à phần góp phần đáng kể vào phát xạ nháy, thường xảy ra trong thời gian ngắn. 8.3 Hài dòng điện, hài trung gian và thành phần tần số cao hơn Hài dòng điện phải được giới hạn ở mức độ cần thiết để tránh các điện áp hài không chấp nhận được tại điểm ghép nối chung. Giới hạn áp dụng cho phát xạ hài có thể tìm bằng cách áp dụng hướng dẫn nêu trong IEC 61000-3-6. IEC 61000-3-6 đưa ra hướng dẫn để tính méo hài dòng điện tổng từ tải. Áp dụng hướng dẫn này, hài dòng điện tại điểm ghép nối chung do hệ thống lắp đặt tuabin gió với nhiều tuabin gi ó c ó thể được tính theo công thức (25) sau đây: trong đó N wt s ố tuabin gió nối vào điểm ghép nối chung; I hƩ dòng điện méo hài thứ tự h tại điểm ghép nối chung; n i t ỷ số máy biến áp tại tuabin gió thứ i; I h , i dòng điện méo hài thứ tự h của tuabin gió thứ i; β lũy thừa bằng giá trị cần chọn theo Bảng 3 và các điểm dưới đây. Bảng 3 - Quy định kỹ thuật về lũy thừa theo IEC 61000-3-6 Bậc hài β h < 5 1,0 5 ≤ h ≤ 10 1,4 h > 10 2,0 Nếu các tuabin gió như nhau và chuỗi bộ chuyển đổi của chúng c ó thể hoán đổi nhau thì các hài có khả năng đồng pha và phải sử dụng β = 1 cho tất cả các bậc hài. Công thức (25) không tính đến việc sử dụng máy biến áp có các nhóm vectơ khác nhau, có thể triệt tiêu các hài riêng rẽ. Nếu trường hợp này xảy ra thì cần c ó đủ biện pháp để tính đến ả nh hưởng này. Công thức (25) có thể cũng được áp dụng cho các hài dòng điện trung gian và thành phần tần số cao hơn. Vì hài dòng điện trung gian và thành phần tần số cao hơn được giả thiết là không tương quan nên khuyến cáo sử dụng β = 2 trong công thức (25) để tính tổng của chúng. Phụ lục A (Tham khảo) Ví dụ về biểu mẫu báo cáo Phụ lục này đưa ra biểu mẫu khuyến nghị để báo cáo kết quả thử nghiệm đặc trưng hóa các thông số chất lượng điện năng của tuabin gió. Đánh giá viên cần điền vào các ô để trống và thêm đồ thị tại các Hình. Báo cáo kết quả thử nghiệm chất lượng điện năng của tuabin gió Các đặc tính được báo cáo có hiệu lực cho kết cấu cụ thể của một kiểu tuabin gi ó được đ á nh giá. Các kết cấu khác, kể c ả thay đổi thông số điều khiển làm cho tuabin gió đáp ứng khác về chất lượng điện năng đều yêu cầu đánh giá riêng. Tên t ổ chức thử nghiệm S ố báo cáo Tên gọi kiểu tuabin gió Nhà chế tạo tuabin gió Số seri của tuabin gió được thử nghiệm Tuabin gió được nhận biết ở trên đã được thử nghiệm theo TCVN 10687-21 (IEC 61400-21). Dữ liệu chung của tuabin gió được cho như dưới đây. Kiểu tuabin gió (trục nằm ngang/thẳng đ ứng) Số cánh Đường kính rôto (m) Độ cao hub (m) Điều khiển cánh (xoay/đứng yên) Điều khiển tốc độ (cố định/hai tốc độ/biến thiên) Kiểu và (các) thông số dặc trưng của máy phát (kW) Kiểu bộ chuyển đổi tần số và thông số đặc trưng (kVA) Kiểu bù công suất ph ả n kháng và thông số đặc trưng (kvar) Tỷ số máy biến áp và thông số đặc trưng (kVA) Nhận biết các đầu n ố i của tuabin gió Báo cáo thử nghiệm này đi kèm các tài liệu quy định dưới đây. Kiểu thông tin Mô t ả tuabin gió thử nghiệm kể cả chế độ đặt của thông số điều khiển liên quan Mô tả vị trí thử nghiệm và đấu nối lưới Mô tả thiết bị thử n ghiệm Mô tả điều kiện th ử nghiệm Lưu ý ngoại trừ đối với TCVN 10678-21 (IEC 61400-21) Người thực hiện Kiểm tra Phê duyệt Ngày ban hành Thông số đặc trưng được xác định khác với các thông số được nêu trong tiêu chuẩn này được ghi lại. Các thông số này bao gồm thông số được tính toán thay vì đo. Ngoài tiêu chuẩn này, (các) tài liệu mô tả (các) quy trình thay thế khác cũng được áp dụng. Thông số đặc trưng thu được được nêu dưới đây. A.1 Dữ liệu danh định của tuabin gió tại các đầu nối Công suất danh định, P n (kW) Tốc độ gió danh định, v n (m/s) Công suất biểu kiến danh định, S n (kVA) Dòng điện danh định, I n (A) Điện áp danh định, U n (V) Tần số danh định, f n (Hz) A.2 Dao động điện áp A.2.1 Vận hành liên tục Chế độ vận hành của tuabin gió trong khi thử nghiệm là: Điều k h iển điểm đặt công suất phản kháng, Q = 0 Chế độ khác: Góc pha tr ở kháng mạng, ψ k (°) 30 50 70 85 Tốc độ gió trung bình hàng năng, v a (m/s) Hệ số nháy, c(ψ k , v a ) 6,0 7,5 8,5 10,0 A.2.2 Thao tác đóng cắt Chế độ vận hành của tuabin gió trong khi thử nghiệm là: Điều k h i ể n đi ể m đặt công suất phản kháng, Q = 0 Chế độ khác: Trường hợp của thao tác đóng cắt Kh ở i đ ộng ở tốc độ gió đóng mạch Số thao tác đóng cắt tối đa, N 10 m Số thao tác đóng c ắ t tối đa, N 120 m Góc pha tr ở kháng mạng, ψ k (°) 30 50 70 85 Hệ số bước nháy, k f ( ψ k ) Hệ số thay đổi điện áp, k u ( ψ k ) Trường hợp của thao tác đ óng cắt Khởi động ở tốc độ gió danh định hoặc cao h ơ n Số thao tác đóng cắt tối đa, N 10 m Số thao tác đóng c ắ t tối đa, N 120 m Góc pha tr ở kháng mạng, ψ k (°) 30 50 70 85 Hệ số bước nháy, k f ( ψ k ) Hệ số thay đổi điện áp, k u ( ψ k ) Trường hợp của thao tác đóng cắt Kh ở i động ở tốc độ gió danh đ ị nh hoặc cao hơn Số thao tác đóng cắt tối đa, N 10 m Số thao tác đóng c ắ t tối đa, N 120 m Góc pha tr ở kháng mạng, ψ k (°) 30 50 70 85 Hệ số bước nháy, k f ( ψ k ) Hệ số thay đổi điện áp, k u ( ψ k ) A.3 Hài dòng điện, hài trung gian và thành phần tần số cao h ơ n Phát xạ hài dòng điện, hài trung gian và thành phần tần số cao hơn từ tuabin gió được xác định bằng phần trăm I n đối với vận hành của tuabin gió trong phạm vi bin công suất 10, 20 , …, 100 % P n . Chế độ vận hành của tuabin gió trong khi thử nghiệm là: Điều k h iển điểm đặt công su ấ t phản kháng, Q = 0 Chế độ khác: A.3.1 Hài P bin (%) 0 10 20 30 40 50 60 70 90 100 H I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 THC (%) A.3.2 Hài trung gian P bin (%) 0 10 20 30 40 50 60 70 90 100 f (Hz) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) 75/90 125/150 175/210 225/270 275/330 325/390 375/450 425/510 475/570 525/630 575/690 625/750 675/810 725/870 775/930 825/990 875/1050 925/1110 975/1170 1025/1230 1075/1290 1125/1350 1175/1410 1225/1470 1275/1530 1325/1590 1375/1650 1425/1710 1475/1770 1525/1830 1575/1890 1625/1950 1675 1725 1775 1825 1875 1925 1975 A.3.3 Thành phần tần số cao h ơ n P bin (%) 0 10 20 30 40 50 60 70 90 100 f (kHz) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) I h (%) 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 4,1 4,3 4,5 4,7 4,9 5,1 5,3 5,5 5,7 5,9 6,1 6,3 6,5 6,7 6,9 7,1 7,3 7,5 7,7 7,9 8,1 8,3 8,5 8,7 8,9 A.4 Đáp ứng khi sụt áp Chế đ ộ vận hành của tuabin gió: Điều kiện thử nghiệm: Hình A.1 Chuỗi thời gian của sụt áp đo được khi tuabin gió cần thử nghiệm không được kết nối. Trường hợp VD1-VD6. Kết quả thử nghiệm khi vận hành ở công suất trong phạm vi từ 0,1 P n đến 0,3 P n : Hình A.2a Chuỗi thời gian của công suất tác dụng cơ bản thứ tự thuận đo được. Trường hợp VD1-VD6. Hình A.2b Chuỗi thời gian của công suất phản kháng cơ bản thứ tự thuận đo được. Trường hợp VD1-VD6. Hình A.3a Chuỗi thời gian của dòng điện tác dụng cơ bản thứ tự thuận đo được. Trường hợp VD1-VD6. Hình A.3b Chuỗi thời gian của dòng điện phản kháng cơ bản thứ tự thuận đo được. Trường hợp VD1-VD6. Hình A.4 Chuỗi thời gian của điện áp cơ bản thứ tự thuận đo được trên các đầu nối của tuabin gió. Trường hợp VD1-VD6. Kết quả thử nghiệm khi vận hành ở công suất lớn hơn 0,9 P n : Hình A.5a Chuỗi thời gian của công suất tác dụng cơ bản thứ tự thuận đo được. Trường hợp VD1-VD6. Hình A.5b Chuỗi thời gian của công suất phản kháng cơ bản thứ tự thuận đo được. Trường hợp VD1-VD6. Hình A.6a Chuỗi thời gian của dòng điện tác dụng cơ bản thứ tự thuận đo được. Trường hợp VD1-VD6. Hình A.6b Chuỗi thời gian của dòng điện phản kháng cơ bản thứ tự thuận đo được. Trường hợp VD1-VD6. Hình A.7 Chuỗi thời gian của điện áp cơ bản thứ tự thuận đo được trên các đầu nối của tuabin gió. Trường hợp VD1-VD6. A.5 Công suất tác dụng A.5.1 Công suất đo được lớn nhất Giá trị trung bình 600 s Giá trị đo được, P 600 (kW) Giá trị danh nghĩa, p 600 = P 600 /P n Giá trị trung bình 60 s Giá tri đo đư ợ c, P 60 (kW) Giá trị danh nghĩa, p 60 = P 60 /P n Giá trị trung bình 0,2 s Giá tr ị đo được, P 0, 2 (kW) Giá trị danh nghĩa, p 0 ,2 = P 0 ,2 / P n A.5.2 Giới hạn tốc độ thay đ ổi công suất Chế độ vận hành của tuabin gió: Giới hạn tốc độ thay đ ổ i công suất được đ ặt bằng 10 % công suất danh định trong một phút Hình A.8a Chuỗi thời gian của c ô ng suất ra tác dụng khả dụng và đo được. Hình A.8b Chuỗi thời gian của tốc độ gió đo được trong khi thử nghiệm. A.5.3 Điều khiể n điểm đặt Chế độ vận hành của tuabin gió: Chế độ điều khi ể n đi ể m đ ặt c ô ng su ấ t tác dụng Hình A.9a Chuỗi thời gian của các giá tr ị điểm đặt công suất tác dụng, công suất khả dụng và công suất ra tác dụng đo được. Hình A.9b Chuỗi thời gian của tốc độ gió đo được trong khi thử nghiệm. A.6 Công suất phản kháng A.6.1 Dung lượng công suất phản kháng Chế độ vận hành của tuabin gió: Chế đ ộ điều khiển điểm đặt công suất phản kháng Công suất phản kháng (% của giá trị danh định) Công suất phản kháng lớn nhất của cuộn cảm (kvar) Công suất phản kháng lớn nhất của tụ điện (kvar) A.6.2 Điều khiển điểm đặt Chế độ vận hành của tuabin gió: Chế độ điều khiển điểm đặt công suất phản kháng Điểm đặt công suất phản kháng = 0 kvar: Công suất tác dụng (% của giá trị danh định) Công suất phản kháng (kvar) Thay đổi bước điểm đặt công suất phản kháng: Hình A.9 Chuỗi thời gian của các giá trị điểm đặt c ô ng suất phản kháng v à công suất phản kháng đo được. Hình A.10 Chuỗi thời gian của công suất tác dụng khi thử nghiệm (phải xấp xỉ 50 % giá trị danh định). A.7 Bảo vệ lưới Mức bảo vệ Thời gian ngắt đấu nối (s) Điểm đặt Đo được Điểm đặt Đo được Quá điện áp Điện áp thấp Quá tần số Tần số thấp A.8 Thời gian đấu nối lại Thời gian sự cố lưới 10 s 1 min 10 min Thời gian sự cố lưới thực đo được Thời gian đấu nối lại Phụ lục B (Tham khảo) Dao động điện áp và nháy B.1 Vận hành liên tục Quy trình đo và đánh giá nháy trong quá trình vận hành liên tục được thể hiện trên Hình B.1. Quy trình đo được thể hiện trên Hình B.1 hoàn thiện hơn trong khi quy trình đánh giá khá đơn giản. Hình B .1 - Quy trình đo và đánh giá nháy trong quá trình vận hành liên tục của tuabin gió Minh họa quy trình đo ở Hình B.1 như sau: 1) đo số chuỗi thời gian điện áp u m (t) và dòng điện i m (t) , được phân bố trong khoảng tốc độ gió từ thời điểm tốc độ gió đóng mạch đến 15 m/s; 2) từng tập hợp chuỗi thời gian đo được được sử dụng là đ ầ u vào để mô phỏng dao động điện áp, u fic (t) trên lưới điện giả định với công su ấ t biểu kiến ngắn mạch S k, f i c thích hợp và cho bốn góc pha trở kháng mạng khác nhau, ψ k ; 3) từng chuỗi th ờ i gian điện áp tức thời được mô phỏng u fic (t) sau đó được sử dụng là đầu vào của thuật toán nháy điện áp mô tả trong IEC 61000-4-15 để tạo ra giá trị phát xạ nháy P st ,f i c ; 4) từng giá trị P st ,f i c được chuẩn hóa với hệ số nháy c ( ψ k ), về nguyên tắc không phụ thuộc vào công suất biểu kiến ng ắ n mạch đã chọn S k, f i c ; 5) đối với góc pha tr ở kháng mạng ψ k , quy trình gia trọng tính hàm phân bố tích lũy trọng số của hệ số nháy, Pr(c<x) , giải thiết cho bốn phân bố tốc độ gió khác nhau. Pr(c<x) thể hiện phân bố hệ số nháy sẽ thu được nếu các phép đo được thực hiện ở vị trí có tốc độ gió phân bố Rayleigh của v a trung bình ; 6) đối với từng phân bố tích lũy, phân vị thứ 99 c ( ψ k ,v a ) của hệ số nháy được ghi vào báo cáo. Quy trình đánh giá quy định cách hệ số nháy đã ghi vào báo cáo có thể được sử dụng để tính phát xạ nháy từ tuabin gió đơn lẻ hoặc một nhóm tuabin gió vận hành liên tục tại vị trí quy định b ấ t kỳ. B.2 Thao tác đ óng cắt Quy tr ì nh đo và đánh giá nháy trong quá trình thao tác đóng cắt được thể hiện trên Hình B.2. Quy trình này xác định cách đo và đánh giá sự thay đ ổ i điện áp và nháy. Quy trình đo được thể hiện trên Hình B.1 hoàn thiện hơn trong khi quy trình đánh giá khá đơn giản. Hình B.2 - Quy trình đo và đánh giá sự thay đổi điện áp và nháy trong thao tác đón g cắt của tuabin gió Minh họa quy trình đo đối với thao tác đóng cắt như sau: 1) đo số chuỗi thời gian điện áp u m (t) và dòng điện i m (t) cho từng kiểu đóng cắt quy định; 2) từng tập hợp chuỗi thời gian đo được được sử dụng là đầu vào đ ể m ô phỏng dao động đ iện áp, u fi c (t) trên lưới điện giả định với công su ấ t biểu kiến ngắn mạch S k , f i c thích hợp và cho bốn góc pha trở kháng mạng khác nhau, ψ k ; 3) từng chuỗi thời gian điện áp tức thời được mô phỏng u fic (t) sau đó được sử dụng là đầu vào của thuật toán nháy điện áp mô tả trong IEC 61000-4-15 để tạo ra giá trị phát xạ nháy P st , f i c và l à đầu vào của thuật toán tính giá trị hiệu dụng để xác định giá trị hiệu dụng lớn nhất trong một giai đoạn U fic, max và trị hiệu dụng nhỏ nhất trong một giai đoạn U f i c,min ; 4) từng giá trị P st , f i c được chuẩn hóa với hệ số bước nháy k f ( ψ k ) và từng giá trị thay đổi điện áp U fic, max - U fic, m in được chuẩn hóa với hệ số thay đổi điện áp k f ( ψ k ) ; 5) đối với g ó c pha trở kháng mạng ψ k , hệ số bước nháy đo được và hệ số thay đổi điện áp được lấy trung bình; 6) hệ số bước nháy trung bình và hệ số thay đổi điện áp sau đó được ghi vào báo cáo cùng với số thao tác đ ó ng cắt tối đa N 10 m trong thời gian 10 min và s ố thao tác đóng cắt tối đa N 1 20m trong thời gian 120 min cho từng kiểu thao tác đóng cắt. Quy trình đánh giá đối với thao tác đóng cắt xác định cách tính phát xạ nháy và thay đổi điện áp từ các thao tác đóng cắt ở vị trí xác định bất kỳ, sử dụng hệ số bước nháy và hệ số thay đổi điện áp đã ghi trong báo cáo. Các phương pháp được đưa ra cho một tuabin gi ó đơn lẻ cũng như một nh ó m tuabin gió. B.3 Gia trọng hệ số nháy Ví dụ dưới đây m inh họa quy trình gia trọng, được sử dụng trong tiêu chuẩn này để suy ra các hệ số nháy c ( ψ k , v a ) cho bốn phân bố tốc độ gió khác nhau. Việc xác định hệ số nháy chỉ thể hiện cho góc pha tr ở kháng mạng ψ k = 50°. Quy trình như vậy phải được thực hiện cho các góc pha trở kháng mạng bằng 30°, 70° và 85°. Hình B.3 thể hiệ n một tập hợp các hệ số nháy đo được c ( ψ k ) là hàm của tốc độ gi ó đối với góc pha tr ở kháng mạng ψ k = 50°. Hình B.3 - Hệ số nháy là hàm của tốc độ gió Để có được hệ số nháy thu được sử dụng các hệ số nháy này c ( ψ k , v a ) đối với từng phân bố t ố c độ gió, phải thực hiện các bước sau: • phân loại các hệ số nháy c ( ψ k ) trong các bin tốc độ gió 1 m/s; • xác định số lượng phép đo trong từng bin tốc độ gió; • xác định hệ số gia trọng w i cho từng bin tốc độ gió; • xác định phân bố tích lũy gia trọng Pr(c<x) ; • xác định phân vị thứ 99, cho hệ số nháy c ( ψ k , v a ). Trong ví dụ này, tốc độ gió đóng mạch của tuabin gió là v cut-in = 3 m/s. Một số phép đo được thực hiện ở tốc độ gió thấp hơn tốc độ gió đóng mạch và tại tốc độ gió l ớ n hơn 15 m/s. Các phép đo này không được tính đến. Chỉ các phép đo ở tốc độ gió cao hơn tốc độ gió đóng mạch và thấp hơn 15 m/s được sử dụng để tính hệ số nháy c ( ψ k , v a ). Bảng B.1 thể hiện các bin tốc độ gió, số phép đo của từng bin, tần số xuất hiện tương đối của hệ số nháy đo được f m,i đối với từng bin tốc độ gió và phân bố Rayleigh, f y , i cho tốc độ gió trung bình hàng năm v a = 6 m/s, 7,5 m/s, 8,5 m/s và 10 m/s. Bảng B.1 - Số phép đo N m,i và tần số xuất hiện f m,i và f y,i đối với từng bin tốc độ gió trong dải từ tốc độ gió đóng mạch đến 15m/s Dải bin tốc độ gió m/s Số phép đo N m,i f m,i % f y,i % 6 m/s f y,i % 7,5 m / s f y,i % 8,5 m/s f y,i % 10 m/s 3 - <4 30 5,38 11,64 8,21 6,64 4,98 4 - <5 36 6,45 12,57 9,44 7,83 6,02 5 - <6 45 8,06 12,37 10,04 8,59 6,80 6 - <7 33 5,91 11,26 10,04 8,91 7,32 7 - <8 42 7,53 9,58 9,53 8,83 7,56 8 - <9 33 5,91 7,67 8,65 8,41 7,56 9 - <10 33 5,91 5,80 7,52 7,74 7,34 10 - < 11 69 12,37 4,15 6,29 6,88 6,93 11 - <12 87 15,59 2,82 5,07 5,94 6,39 12 - <13 60 10,75 1,82 3,95 4,97 5,75 13 - < 14 45 8,06 1,11 2,97 4,05 5,07 14 - < 15 45 8,06 0,65 2,16 3,21 4,37 Tổng N m 558 Hệ số gia trọng, w i , là tỷ số giữa tần số xuất hiện tốc độ gió f y ,i và tần số xuất hiện hệ số nháy f m , i . Bảng B.2 cho hệ số gia trọng, w i , cho từng bin tốc độ gió. Bảng B.2 - Hệ số gia trọng w i đối với từng bin tốc độ gió Dả i bin tốc độ gió m/s w y,i 6 m/s w y,i 7,5 m/s w y,i 8,5 m/s w y,i 10 m/s 3 - <4 2,165 1,527 1,236 0,927 4 - <5 1,949 1,464 1,214 0,933 5 - <6 1,533 1,245 1,065 0,843 6 - <7 1,904 1,698 1,507 1,237 7 - <8 1,273 1,267 1,173 1,005 8 - <9 1,297 1,462 1,423 1,278 9 - <10 0,980 1,272 1,308 1,241 10 - < 11 0,335 0,509 0,557 0,561 11 - <12 0,181 0,325 0,381 0,410 12 - <13 0,169 0,367 0,463 0,535 13 - < 14 0,138 0,368 0,502 0,628 14 - < 15 0,081 0,267 0,398 0,542 T ổ ng cộng hệ số gia trọng cho từng bin nhân với số phép đo cho bin đó được cho trong Bảng B.3. Bảng B.3 - Tổng cộng hệ số gia trọng nhân với số phép đo cho tất cả các bin tốc độ gió v a (m/s) 6,0 7,5 8,5 10,0 454,40 467,99 457,64 424,60 Ở bước tiếp theo, các phép đo được sắp xếp theo hệ số nháy c ( ψ k ). Việc này được minh họa trong Bảng B.4 trong đó hàng phía tr ê n cho giá trị lớn nhất của tất cả các hệ số nháy c ( ψ k ) trong dải tốc độ gió từ 3 m/s đến 15 m/s. Hệ số nháy lớn nhất c ( ψ k ) là 100 %, tức là hệ số phân bố tích lũy gia trọng Pr(c <11,495) = 1,0. Các hàng tiếp theo của Bảng B.4 được hoàn thành bằng cách lấy con số ở hàng trước đó trừ đi thương của hệ số gia trọng của phép đo liên quan (từ Bảng B.2) và tổng cộng hệ số gia trọng (từ Bảng 3). B ả ng 4 - Phân bố tích lũy gia trọng của hệ số nháy Pr(c<x) đ ố i với từng phân bố tốc độ gió Hệ số nháy đã sắp x ế p Tốc độ gió tương ứng m/s Pr(c<x) 6 m/s Pr(c<x) 7,5 m/s Pr(c<x) 8,5 m/s Pr(c<x) 10 m/s 11,495 13,4 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 11,379 13,4 0,9997 0,9992 0,9989 0,9985 11,298 13,4 0,9994 0,9984 0,9978 0,9970 10,584 14,6 0,9991 0,9976 0,9967 0,9956 10,472 11,9 0,9989 0,9971 0,9958 0,9943 10,444 14,6 0,9985 0,9964 0,9950 0,9933 10,418 11,9 0,9983 0,9958 0,9941 0,9920 10,418 10,3 0,9979 0,9951 0,9933 0,9911 10,364 14,6 0,9972 0,9940 0,9921 0,9898 10,308 14,6 0,9970 0,9935 0,9912 0,9885 10,286 10,3 0,9968 0,9929 0,9903 0,9872 10,280 11,9 0,9961 0,9918 0,9891 0,9859 10,104 10,3 0,9957 0,9911 0,9883 0,9849 10,059 14,2 0,9950 0,9900 0,9871 0,9836 9,931 14,2 0,9948 0,9894 0,9862 0,9823 : : : : : : 8,882 12,9 0,9906 0,9788 0,9713 0,9620 8,858 12,9 0,9902 0,9780 0,9703 0,9608 8,846 12,1 0,9898 0,9772 0,9693 0,9595 8,836 11,3 0,9895 0,9765 0,9683 0,9582 8,831 12,1 0 , 9891 0,9758 0,9674 0 , 9573 Phân vị thứ 99 liên quan được in đậm trong Bảng B.4. Các phân vị thứ 99 này cho hệ số nháy c ( ψ k , v a ) đối với góc pha trở kháng mạng bằng 50° đối với báo cáo đo, như thể hiện trong Bảng B.5. Bảng B.5 - Hệ số nháy thu được khi vận hành liên tục ψ k ( ° ) 30 50 70 85 v a (m/s) H ệ số nháy 6,0 8,9 7,5 10,1 8,5 10,3 10,0 10,4 Hệ số nháy ghi vào báo cáo phân vị thứ 99 của các giá trị trong khoảng tốc độ gió từ tốc độ gió đóng mạch đến 15 m/s mà không cần đối với tốc độ gió từ “0” đến “vô cùng ” . Độ không đảm bảo đo do thời gian đo giới hạn được thể hiện trong Bảng B.6. Sử dụng hàm phân bố tích lũy đối với phân bố Rayleigh, ba hàng đầu thể hiện xác suất tốc độ gió thấp, trong phạm vi hoặc lớn hơn khoảng đo quy định từ 3 m/s đến 15 m/s. Trong trường hợp tốt nhất, tất cả các hệ số nháy ngoài khoảng đo thấp hơn phân vị thứ 99 nằm trong khoảng đo này. Trong trường hợp đó, phân vị ghi vào báo cáo thực tế tương ứng với phân vị trong trường hợp tốt nhất trong Bảng B.6. Trong trường hợp xấu nhất, tất c ả các hệ số nháy trong khoảng tốc độ gió lớn hơn 15 m/s lớn hơn phân vị thứ 99 nằm trong khoảng đo. Trong trường hợp đó, phân vị ghi vào báo cáo tương ứng với phân vị trong trường hợp xấu nhất trong Bảng B.6. Có thể nhìn thấy rằng, phân vị thực tế của phân vị ghi vào báo cáo là không chắc chắn cho các phân bố tốc độ gió có các giá trị cao về tốc độ gió trung b ì nh hàng năm. Độ không đảm bảo có thể giảm về mức mong muốn bất kỳ bằng cách tăng giới hạn trên của khoảng đo lên cao hơn 15 m/s. Tuy nhiên, việc này thường làm tăng đột ngột thời gian thử nghiệm yêu cầu và do đó, làm tăng chi phí đo. Bảng B.6 - Xác suất và phân vị đối với tốc độ gió khác nhau v a (m/s) 6,0 7,5 8,5 10,0 Pr ( v < 3 m/s) (%) 17,8 11,8 9,3 6,8 Pr ( 3 m/s < v <15 m/s) (%) 81,4 83,9 82,0 76,1 Pr ( v < 3m/s) (%) 0,7 4,3 8,7 17,1 Phân vị trường hợp tốt nhất (%) 99,2 99,2 99,2 99,2 Phân vị trường hợp xấu nhất (%) 98,4 94,8 90,5 82,2 CH Ú THÍCH: Ba hàng đầu thể hiện xác suất tốc độ gió thấp, trong phạm vi hoặc lớn hơn khoảng đo quy định từ 3 m/s đến 15 m/s. Từ các xác suất này, các kho ả ng đo có thể của các phân vị đo được thực tế được cho b ở i hai hàng cuối. B.4 Diễn giải các định nghĩa B.4.1 Hệ s ố nháy Giá trị nháy mô phỏng P s t , fi c phụ thuộc vào công suất ngắn mạch của lưới, S k , f i c , và góc trở kháng lưới, ψ k . P st, fic xấp xỉ tỷ lệ nghịch với S k ,fi c , trong khi đó, mối liên quan giữa P st, fic và ψ k phụ thuộc vào kiểu tuabin gió. Do đo, hệ số nháy, c ( ψ k ), được xác định để: trong đó S n là công suất biểu kiến danh định của tuabin gi ó . Vì vậy, hệ số nháy, c ( ψ k ) trở thành: B.4.2 Hệ số bước nháy IEC 61000-3-3 xác định phương pháp phân tích để đánh giá nháy, dựa vào sự thay đổi điện áp và hệ số hình dạng. Hệ số hình dạng, F = 1, tương ứng với sự thay đổi điện áp bậc thang. Phương pháp này được sử dụng để xác định hệ số bước nháy, k f ( ψ k ), trong tiêu chuẩn n à y. Hệ số bước nháy được xác định sao cho nó có thể được sử dụng để tính bước điện áp tương ứng, có mức khắc nghiệt về nháy giống như thao tác đóng cắt. Định nghĩa chính thức là: trong đó d max là bước điện áp tương ứng, tính bằng phần trăm của điện áp danh định. Áp dụng phương pháp phân tích trong IEC 61000-3-3, bước điện áp, d max , cho thời gian nháy, t f , theo công thức: và thời gian nháy này cho mức khắc nghiệt nháy, P st , fic , theo công thức: trong thời gian quan sát, T p . Với thời gian của một nháy đơn lẻ, t f , như trên, Sử dụng kết quả này, hệ số bước nháy, có thể được xác định là: Thời gian quan sát, T p , trong công thức (B.7) là khoảng thời gian của chuỗi thời gian điện áp mô phỏng, tính bằng giây. B.4.3 Hệ số thay đổi điện áp Sự thay đ ổ i điện áp tương đối, Δ u , do các thao tác đóng cắt phụ thuộc vào công suất ngắn mạch của lưới, S k , f i c , và góc tr ở kháng mạng ψ k . Δ u xấp xỉ tỷ lệ nghịch với S k , f i c , trong khi đó mối liên quan giữa Δ u và ψ k phụ thuộc vào công nghệ tuabin gió. Do đó, hệ số thay đổi điện áp, Δ u , được xác định theo công thức: Thay sự thay đổi điện áp mô phỏng trên lưới b ở i công suất ngắn mạch của lưới, S k , f i c , hệ số thay đổi điện áp c ó thể được xác định bởi: trong đó U fic, max và U f i c , min là giá trị lớn nhất và nhỏ nhất tương ứng của điện áp pha-trung tính mô phỏng, u fic (t) , trên lưới điện giả định. Phụ lục C (tham khảo) Đo công suất tác dụng, công suất phản kháng và điện áp Phụ lục này đưa ra quy trình khuyến cáo để tính công suất tác dụng, công suất phản kháng, dòng điện tác dụng, dòng điện phản kháng và điện áp là các thành phần thứ tự thuận dựa trên phép đo điện áp và dòng điện tức thời. Lý do đưa ra cô n g suất, dòng điện và điện áp là các thành phần thứ tự thuận nhằm xác định rõ các định nghĩa về đại lượng và xác định rõ tầm quan trọng cụ thể đối với trường hợp hệ thống điện không c â n bằng. Các lý do khác là: a) Thành phần th ứ tự thuận là thành phần tạo ra mômen trong các máy quay. Thành phần thứ tự nghịch và các hài chỉ là nguyên nhân gây ra tổn hao. b) Trong nhiều trường hợp, dòng điện phản kháng được xác định thay cho công suất phản kháng. Sử dụng thành phần thứ tự thuận thì dòng điện phản kháng có thể được tính toán rõ ràng. Việc này cũng áp dụng tương tự cho hệ số công suất. c) Nhiều bộ mô phỏng hệ thống điện chỉ sử dụng thành phần thứ tự thuận. Do đó, để dễ dàng xác nhận các mô ph ỏ ng, cần thực hiện các phép đo theo cách tương tự. Để đo thành phần thứ tự thuận của điện áp và dòng điện, cần phải có một bộ ghi dữ liệu đa kênh có tốc độ lấy mẫu cao (thường là ít nhất 2 kHz cho mỗi kênh). Bộ lọc chống răng cưa analog (bộ lọc thông thấp) cần c ó cùng một đáp ứng tần số trong tất cả điện áp và dòng điện đầu vào để ngăn ngừa lỗi pha. Ngoài ra, lỗi biên độ do bộ lọc chống răng cưa c ầ n không đáng kể ở tần số cơ bản. Khi đo điện áp và dòng điện pha, các hệ số Fourier của thành phần cơ bản trước tiên được tính toán trong một chu kỳ cơ bản T (công thức được đưa ra ở đây chỉ cho điện áp pha u a ; các điện áp và dòng điện pha khác được tính tương tự). trong đó f 1 là tần số của thành phần. Giá trị hiệu dụng của điện áp pha thành phần là: Các thành phần vectơ điện áp v à dòng điện của thành phần thứ tự thuận được tính bởi: Công suất tác dụng và công suất phản kháng của thành phần th ứ tự thuận khi đó là: và điện áp pha-pha hiệu dụng của thành phần thứ tự dương là: Dòng điện tác dụng và công suất phản kháng của thành phần thứ tự thuận khi đó là: (C.15) (C.16) Hệ số công suất của thành phần thứ tự thuận là: Các phép tính này có thể được thực hiện trong chương trình bảng t í nh hoặc sử dụng chương trình riêng của máy tính. Giá trị mới của công suất phản kháng và công suất tác dụng cần được tính ít nhất một lần trong tất cả giai đoạn cơ bản sử dụng dữ liệu mới nhất. Th ư mục tài liệu tham khảo [1] IEC 61000-3-3, E lec tromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-3: Limits - Limitation of voltage changes, vo l tage fluctuations and flicker in public low-voltage supply systems, for equipment with rated current ≤ 16 A per phase and not subject to conditional connection (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 3-3: Giới hạn - Giới hạn thay đổi điện áp, dao động điện áp và nháy trong hệ thống cấp điện hạ áp công cộng, dùng cho thiết bị có dòng điện danh định ≤ 16 A mỗi pha và không phụ thuộc vào điều kiện đấu nối) [2] IEC/TR 61000-3-6, E lec tromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-6: Limits - Assessment of emission limits for the connection of distorting installations to MV, HV and EHV power systems (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 3-6: Giới hạn - Đánh giá các giới hạn phát xạ đ ố i với việc đấu nối các hệ thống lắp đặt có méo về điện đến hệ thống điện MV, HV và EHV) [3] IEC/TR 61000-3-7, E lec tromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-7: Limits -Assessment of emission limits for the connection of fluctuating installations to MV, HV and EHV power systems - Basic EMC publication (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 3-7: Giới hạn - Đánh giá các giới hạn phát xạ đối với việc đấu nối các hệ thống có dao động về điện đến hệ thống điện MV, HV và EHV - Ấn phẩm cơ bản về EMC) [4] IEC 61000-4-30, E lec tromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-30: Testing and measurement techniques - Power quality measurement methods (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 4-30: Kỹ thuật thử nghiệm và đo - Phương pháp đo chất lượng điện năng) [5] TCVN 10687-1 (IEC 61400-1), Tuabin gió-Phần 1: Yêu cầu thiết kế [6] Thomas Ackerman (editor), Wind power in power systems, January 2005, John Wiley and Sons Ltd, ISBN 047085508 8 , 690 pages (Tua bin gió trong hệ thống điện) Mục lục Lời nói đầu Lời giới thiệu 1 Phạm vi áp dụng 2 Tài liệu viện dẫn 3 Thuật ngữ và định nghĩa 4 Ký hiệu và đơn vị 5 Chữ viết tắt 6 Thông số đặc t í nh chất lượng điện năng của tuabin gi ó 7 Quy trình thử nghiệm 8 Đánh giá ch ấ t lượng điện năng Phụ lục A (tham khảo), Ví dụ về biểu mẫu báo cáo Phụ lục B (tham khảo), Dao động điện áp và nháy Phụ lục C (tham khảo), Đo công suất tác dụng, công suất phản kháng và điện áp Thư mục tài liệu tham khảo