IEC 61400-12-1:2022

Wind energy generation systems - Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines

IEC 61400-12-1:2022 specifies a procedure for measuring the power performance characteristics of a single wind turbine and applies to the testing of wind turbines of all types and sizes connected to the electrical power network. In addition, this document defines a procedure to be used to determine the power performance characteristics of small wind turbines (as defined in IEC 61400-2) when connected to either the electric power network or a battery bank. This document defines a measurement methodology that requires the measured power curve and derived energy production figures to be supplemented by an assessment of uncertainty sources and their combined effects. This third edition of IEC 61400-12-1 is part of a structural revision that cancels and replaces the performance standards IEC 61400-12-1:2017 and IEC 61400-12-2:2013. The structural revision contains no technical changes with respect to IEC 61400-12-1:2017 and IEC 61400‑12‑2:2013, but the parts that relate to wind measurements, measurement of site calibration and assessment of obstacle and terrain have been extracted into separate standards.

Systèmes de génération d'énergie éolienne - Partie 12-1: Mesures de performance de puissance des éoliennes de production d'électricité

L'IEC 61400-12-1:2022 spécifie une procédure de mesure des caractéristiques de performance de puissance d'une éolienne simple et s'applique aux essais d'éoliennes, de tous types et de toutes tailles, raccordées au réseau électrique. En outre, le présent document définit une procédure à utiliser pour déterminer les caractéristiques de performance de puissance des petits aérogénérateurs (comme cela est défini dans l'IEC 61400-2) raccordés soit au réseau électrique, soit à un banc de batteries. Le présent document définit une méthodologie de mesure qui exige que les valeurs de la courbe de puissance mesurée et de la production d'énergie déduite soient complétées par une évaluation des sources d'incertitude et de leurs effets associés. La présente troisième édition de l’IEC 61400-12-1 fait partie d'une révision structurelle qui annule et remplace les normes de performance IEC 61400-12-1:2017 et IEC 61400‑12‑2:2013. Cette révision structurelle ne contient aucune modification technique par rapport à l'IEC 61400‑12-1:2017 et l'IEC 61400-12‑2:2013. Toutefois, les parties relatives aux mesurages du vent, au mesurage de l'étalonnage du site et à l'évaluation des obstacles et du terrain ont été extraites vers des normes distinctes.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 04-Sep-2022
• ICS: 27.180 - Wind turbine energy systems
• Technical Committee: TC 88 - Wind energy generation systems
• Drafting Committee: MT 12-1 - TC 88/MT 12-1
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 26-Sep-2022
• Completion Date: 05-Sep-2022

Relations

• Replaces: IEC 61400-12-2:2013 - Wind turbines - Part 12-2: Power performance of electricity-producing wind turbines based on nacelle anemometry
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revises: IEC 61400-12-1:2017/COR3:2021 - Corrigendum 3 - Wind energy generation systems - Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revises: IEC 61400-12-1:2017 - Wind energy generation systems - Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revises: IEC 61400-12-1:2017/COR2:2020 - Corrigendum 2 - Wind energy generation systems - Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revises: IEC 61400-12-1:2017/COR1:2019 - Corrigendum 1 - Wind energy generation systems - Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

IEC 61400-12-1 ®
Edition 3.0 2022-09
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
colour
inside
Wind energy generation systems –
Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind
turbines
Systèmes de génération d'énergie éolienne –
Partie 12-1: Mesurages de performance de puissance des éoliennes de
production d'électricité
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Edition 3.0 2022-09
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
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Wind energy generation systems –

Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind

turbines
Systèmes de génération d'énergie éolienne –

Partie 12-1: Mesurages de performance de puissance des éoliennes de

production d'électricité
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 27.180 ISBN 978-2-8322-5621-3

– 2 – IEC 61400-12-1:2022 © IEC 2022
CONTENTS
FOREWORD . 8
INTRODUCTION . 10
1 Scope . 12
2 Normative references . 12
3 Terms and definitions . 13
4 Symbols, units and abbreviated terms . 16
5 Power performance method overview . 23
6 Preparation for performance test . 26
6.1 General . 26
6.2 Wind turbine and electrical connection . 26
6.3 Test site . 27
6.3.1 General . 27
6.3.2 Location of the wind measurement equipment . 27
6.3.3 Measurement sector . 27
6.3.4 Correction factors and uncertainty due to flow distortion originating from
topography . 28
7 Test equipment . 28
7.1 Electric power . 28
7.2 Wind speed . 29
7.2.1 General . 29
7.2.2 General requirements for meteorological mast mounted anemometers . 30
7.2.3 Top-mounted anemometers . 30
7.2.4 Side-mounted anemometers . 31
7.2.5 Remote sensing device (RSD) . 31
7.2.6 Rotor equivalent wind speed measurement . 31
7.2.7 Hub height wind speed measurement . 32
7.2.8 Wind shear measurements . 32
7.3 Wind direction . 34
7.4 Air density. 34
7.5 Rotational speed and pitch angle . 35
7.6 Blade condition . 35
7.7 Wind turbine control system . 35
7.8 Data acquisition system . 35
8 Measurement procedure . 36
8.1 General . 36
8.2 Wind turbine operation . 36
8.3 Data collection . 36
8.4 Data rejection . 36
8.5 Database . 37
9 Derived results . 37
9.1 Data normalization . 37
9.1.1 General . 37
9.1.2 Correction for meteorological mast flow distortion of side-mounted
anemometer . 38
9.1.3 Wind shear correction (when REWS measurements available) . 38
9.1.4 Wind veer correction . 41

9.1.5 Air density normalization. 41
9.1.6 Turbulence normalization . 42
9.2 Determination of the measured power curve . 42
9.3 Annual energy production (AEP) . 43
9.4 Power coefficient . 45
10 Reporting format . 45
Annex A (normative) Assessment of obstacles . 53
Annex B (normative) Assessment of terrain at the test site . 54
Annex C (normative) Site calibration procedure . 55
Annex D (normative) Evaluation of uncertainty in measurement . 56
Annex E (informative) Theoretical basis for determining the uncertainty of
measurement using the method of bins . 59
E.1 General . 59
E.2 Combining uncertainties . 60
E.2.1 General . 60
E.2.2 Expanded uncertainty . 62
E.2.3 Basis for the uncertainty assessment . 62
E.3 Category A uncertainties . 67
E.3.1 General . 67
E.3.2 Category A uncertainty in electric power . 67
E.3.3 Category A uncertainties in the site calibration . 67
E.4 Category B uncertainties: Introduction and data acquisition system . 67
E.4.1 Category B uncertainties: Introduction . 67
E.4.2 Category B uncertainties: Data acquisition system . 68
E.5 Category B uncertainties: Power output . 68
E.5.1 General . 68
E.5.2 Category B uncertainties: Power output – Current transformers . 69
E.5.3 Category B uncertainties: Power output – Voltage transformers . 69
E.5.4 Cate
...