IEC 61400-12-2:2022

Wind energy generation systems - Part 12-2: Power performance of electricity producing wind turbines based on nacelle anemometry

IEC 61400-12-2:2022 specifies a procedure for verifying the power performance characteristics of a single electricity-producing, horizontal axis wind turbine that is not considered to be a small wind turbine per IEC 61400-2. It is expected that this document be used when the specific operational or contractual specifications do not comply with the requirements set out in IEC 61400-12-1. The purpose of this document is to provide a uniform methodology of measurement, analysis, and reporting of power performance characteristics for individual electricity producing wind turbines utilising nacelle-anemometry methods. This document is intended to be applied only to horizontal axis wind turbines of sufficient size that the nacelle-mounted anemometer does not significantly affect the flow through the turbine’s rotor and around the nacelle and hence does not affect the wind turbine’s performance. This second edition of IEC 61400-12-2 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 12-2: Performance de puissance des éoliennes de production d'électricité fondée sur l'anémométrie de nacelle

L'IEC 61400-12-2:2022 spécifie une procédure de vérification des caractéristiques de performance de puissance d'une éolienne simple de production d'électricité à axe horizontal, qui n'est pas considérée comme un petit aérogénérateur selon l’IEC 61400-2. Il est prévu que le présent document soit utilisé lorsque les spécifications de fonctionnement ou contractuelles spécifiques ne sont pas conformes aux exigences définies dans l’IEC 61400‑12‑1. Le présent document a pour objet de fournir une méthodologie uniforme de mesure, d'analyse et de rapport des caractéristiques de performance de puissance de chacune des éoliennes de production d'électricité qui applique les méthodes d'anémométrie de nacelle. Le présent document est destiné à être appliqué uniquement aux éoliennes à axe horizontal et de taille suffisante pour que l’anémomètre monté sur la nacelle n’ait pas d’influence significative sur l’écoulement d’air dans le rotor de l’éolienne et autour de la nacelle, et n’ait donc pas d’influence sur les performances de l’éolienne. Cette deuxième édition de l’IEC 61400-12-2 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 61400-12-1:2017 - Wind energy generation systems - Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revises: IEC 61400-12-2:2013 - Wind turbines - Part 12-2: Power performance of electricity-producing wind turbines based on nacelle anemometry
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revises: IEC 61400-12-2:2013/COR1:2016 - Corrigendum 1 - Wind turbines - Part 12-2: Power performance of electricity-producing wind turbines based on nacelle anemometry
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

IEC 61400-12-2 ®
Edition 2.0 2022-09
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
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inside
Wind energy generation systems –
Part 12-2: Power performance of electricity producing wind turbines based on
nacelle anemometry
Systèmes de génération d'énergie éolienne –
Partie 12-2: Performance de puissance des éoliennes de production d'électricité
fondée sur l'anémométrie de nacelle

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Partie 12-2: Performance de puissance des éoliennes de production d'électricité

fondée sur l'anémométrie de nacelle

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 27.180 ISBN 978-2-8322-5594-0

– 2 – IEC 61400-12-2:2022 © IEC 2022
CONTENTS
FOREWORD . 5
INTRODUCTION . 7
1 Scope . 9
2 Normative references . 9
3 Terms and definitions . 10
4 Symbols, units and abbreviated terms . 14
5 Overview of test method . 17
6 Preparation for performance test . 19
6.1 General . 19
6.2 Wind turbine . 19
6.3 Test site . 19
6.4 Nacelle wind speed transfer function . 20
6.5 Test plan . 20
7 Test equipment . 20
7.1 Electric power . 20
7.2 Wind speed . 21
7.3 Wind direction . 21
7.4 Air density. 21
7.5 Rotor speed . 22
7.6 Pitch angle . 22
7.7 Wind turbine status . 22
7.8 Data acquisition . 22
8 Measurement procedure . 23
8.1 General . 23
8.2 Wind turbine operation . 23
8.3 Data system(s) synchronisation . 23
8.4 Data collection . 24
8.5 Data quality check . 24
8.5.1 General . 24
8.5.2 Measured signals are in range and available . 24
8.5.3 Sensors are operating properly . 24
8.5.4 Ensure data acquisition system(s) is/are operating properly. 25
8.5.5 Sector self-consistency check . 25
8.6 Data rejection . 25
8.7 Data correction . 26
8.8 Database . 26
9 Derived results . 27
9.1 Data normalisation – Density correction . 27
9.2 Determination of measured power curve . 28
9.3 Annual energy production (AEP) . 28
9.4 Power coefficient . 29
9.5 Uncertainty analysis . 30
10 Reporting format . 30
Annex A (normative) Nacelle wind speed transfer function validity procedure . 38
A.1 General . 38

A.2 Measurement procedure: . 38
A.3 Terrain class and slope: . 38
A.4 Measurement hardware: . 38
A.5 Other turbine hardware: . 38
A.6 Turbine controls: . 39
Annex B (normative) Evaluation of uncertainty in measurement . 40
B.1 General . 40
B.2 The measurands . 40
B.3 Uncertainty components. 40
B.4 Wind direction uncertainty . 42
Annex C (normative) Theoretical basis for determining the uncertainty of
measurement using the method of bins . 43
C.1 General . 43
C.2 Propagation of uncertainty through the stages of NTF/NPC measurement . 44
C.3 Category A uncertainties . 47
C.3.1 General . 47
C.3.2 Category A uncertainty in electric power . 47
C.4 Category B uncertainties . 49
C.4.1 General . 49
C.4.2 Category B uncertainties in climatic variations . 49
C.5 Expanded uncertainty . 49
Annex D (normative) NPC uncertainty estimates and calculation . 51
D.1 Methods and assumptions. 51
D.1.1 General . 51
D.1.2 Nacelle power curve uncertainty component estimates . 51
D.1.3 Wind direction uncertainty .
...