IEC 61400-50-3:2022
(Main)Wind energy generation systems - Part 50-3: Use of nacelle-mounted lidars for wind measurements
Wind energy generation systems - Part 50-3: Use of nacelle-mounted lidars for wind measurements
IEC 61400-50-3:2022 describes procedures and methods that ensure that wind measurements using nacelle-mounted wind lidars are carried out and reported consistently and according to best practice. This document does not prescribe the purpose or use case of the wind measurements. However, as this document forms part of the IEC 61400 series of standards, it is anticipated that the wind measurements will be used in relation to some form of wind energy test or resource assessment.
The scope of this document is limited to forward-looking nacelle-mounted wind lidars (i.e. the measurement volume is located upstream of the turbine rotor).
This document aims to describe wind measurements using nacelle-mounted wind lidar with sufficient quality for the use case of power performance testing (according to IEC 61400-12-1:2017).
The contents of the corrigendum of November 2023 have been included in this copy.
Systèmes de génération d'énergie éolienne - Partie 50-3: Utilisation de lidars montés sur nacelle pour le mesurage du vent
IEC 61400-50-3:2022 décrit les procédures et les méthodes qui permettent de s'assurer que les mesurages du vent à l'aide de lidars montés sur nacelle sont réalisés et consignés de manière cohérente et conformément aux meilleures pratiques. Le présent document ne précise pas l'objet ou le cas d'utilisation des mesurages du vent. Toutefois, le présent document faisant partie de la série de normes IEC 61400, il est envisagé que les mesurages du vent soient utilisés dans le cadre d'essais relatifs à l'énergie éolienne ou d'une évaluation des ressources.
Le domaine d'application du présent document se limite aux lidars montés sur nacelle à l'avant (c'est-à-dire que le volume de mesure est situé en amont du rotor de l'éolienne).
Le présent document a pour objectif de décrire le mesurage du vent à l'aide d'un lidar monté sur nacelle de qualité suffisante pour être utilisé dans le cadre d'essais de performance de puissance (conformément à l'IEC 61400-12-1:2017).
Le contenu du corrigendum de novembre 2023 a été pris en considération dans cet exemplaire.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
IEC 61400-50-3 ®
Edition 1.0 2022-01
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
colour
inside
Wind energy generation systems –
Part 50-3: Use of nacelle-mounted lidars for wind measurements
Systèmes de génération d'énergie éolienne –
Partie 50-3: Utilisation de lidars montés sur nacelle pour le mesurage du vent
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Part 50-3: Use of nacelle-mounted lidars for wind measurements
Systèmes de génération d'énergie éolienne –
Partie 50-3: Utilisation de lidars montés sur nacelle pour le mesurage du vent
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 27.180 ISBN 978-2-8322-1063-9
– 2 – IEC 61400-50-3:2022 © IEC 2022
CONTENTS
FOREWORD . 6
1 Scope . 8
2 Normative references . 8
3 Terms and definitions . 9
4 Symbols and abbreviated terms . 14
5 Overview . 18
5.1 General . 18
5.2 Measurement methodology overview . 19
5.3 Document overview . 20
6 Lidar requirements. 20
6.1 Functional requirements . 20
6.2 Documentary requirements . 21
6.2.1 Technical documentation . 21
6.2.2 Installation and operation documentation . 22
7 Calibration and uncertainty of nacelle lidar intermediate values . 22
7.1 Calibration method overview . 22
7.2 Verification of beam trajectory/geometry . 23
7.2.1 Static position uncertainty . 23
7.2.2 Dynamic position uncertainty . 24
7.3 Inclinometer calibration . 24
7.4 Verification of the measurement range . 24
7.5 LOS speed calibration . 25
7.5.1 Method overview . 25
7.5.2 Calibration site requirements . 26
7.5.3 Setup requirements . 28
7.5.4 Calibration range . 30
7.5.5 Calibration data requirements and filtering . 30
7.5.6 Determination of LOS . 31
7.5.7 Binning of data and database requirements . 33
7.6 Uncertainty of the LOS speed measurement . 33
7.6.1 General . 33
7.6.2 Uncertainty of V . 34
ref
7.6.3 Flow inclination uncertainty . 37
7.6.4 Uncertainty of the LOS speed measurement . 37
7.7 Calibration results . 38
7.8 Calibration reporting requirements . 39
7.8.1 Report content . 39
7.8.2 General lidar information . 40
7.8.3 Verification of beam geometry/trajectory (according to 7.2) . 40
7.8.4 Inclinometer calibration (according to 7.3) . 40
7.8.5 Verification of the sensing range (according to 7.4) . 40
7.8.6 LOS speed calibration (for each LOS) . 40
8 Uncertainty due to changes in environmental conditions . 41
8.1 General . 41
8.2 Intermediate value uncertainty due to changes in environmental conditions . 41
8.2.1 Documentation . 41
8.2.2 Method . 41
8.2.3 List of environmental variables to be considered . 42
8.2.4 Significance of uncertainty contribution . 42
8.3 Evidence-base supporting the adequacy of the WFR . 42
8.4 Requirements for reporting . 43
9 Uncertainty of reconstructed wind parameters . 44
9.1 Horizontal wind speed uncertainty . 44
9.2 Uncertainty propagation through WFR algorithm . 45
9.2.1 Propagation of intermediate value uncertainties u . 45
⟨V⟩,WFR
9.2.2 Uncertainties of other WFR parameters u . 46
WFR,par
9.3 Uncertainty associated with the WFR algorithm u . 46
ope,lidar
9.4 Uncertainty due to varying measurement height u . 46
⟨ΔV⟩,measHeight
9.5 Uncertainty due to lidar measurement inconsistency . 46
9.6 Combining uncertainties . 47
10 Preparation for specific measurement campaign . 47
10.1 Overview of procedure . 47
10.2 Pre-campaign check list . 47
10.3 Measurement set up . 48
10.3.1 Lidar installation . 48
10.3.2 Other sensors . 48
10.3.3 Nacelle position calibration . 49
10.4 Measurement sector . 49
10.4.1 General . 49
10.4.2 Assessment of influence from surrounding WTGs and obstacles . 49
10.4.3 Terrain assessment . 52
11 Measurement procedure . 53
11.1 General . 53
11.2 WTG operation. 53
11.3 Consistency check of valid measurement sector . 54
11.4 Data c
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.