IEC 61400-12-2:2013

IEC 61400-12-2 ®
Edition 1.0 2013-03
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
colour
inside
Wind turbines –
Part 12-2: Power performance of electricity-producing wind turbines based on
nacelle anemometry
Eoliennes –
Partie 12-2: Performance de puissance des éoliennes de production d'électricité
basée sur l'anémométrie de nacelle

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IEC 61400-12-2 ®
Edition 1.0 2013-03
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
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inside
Wind turbines –
Part 12-2: Power performance of electricity-producing wind turbines based on

nacelle anemometry
Eoliennes –
Partie 12-2: Performance de puissance des éoliennes de production d'électricité

basée sur l'anémométrie de nacelle

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
PRICE CODE
INTERNATIONALE
CODE PRIX XE
ICS 27.180 ISBN 978-2-83220-658-4

– 2 – 61400-12-2 © IEC:2013
CONTENTS
FOREWORD . 5
INTRODUCTION . 7
1 Scope . 8
2 Normative references . 8
3 Terms and definitions . 9
4 Symbols and units . 13
5 Overview of test method . 16
6 Preparation for performance test . 19
6.1 General . 19
6.2 Wind turbine . 19
6.3 Test site . 19
6.3.1 Terrain classification. 20
6.3.2 RIX indices . 20
6.3.3 Average slope . 21
6.3.4 Determine terrain class . 21
6.3.5 Ridge formations . 22
6.4 Nacelle wind speed transfer function . 23
6.5 Test plan . 23
7 Test equipment . 23
7.1 Electric power . 23
7.2 Wind speed . 24
7.3 Wind direction . 24
7.3.1 Nacelle yaw position sensor . 24
7.3.2 Nacelle wind direction sensor . 25
7.3.3 Wind direction . 25
7.4 Air density . 25
7.5 Rotor speed . 26
7.6 Pitch angle . 26
7.7 Wind turbine status . 26
7.8 Data acquisition. 26
8 Measurement procedure . 27
8.1 General . 27
8.2 Wind turbine operation . 27
8.3 Data system(s) synchronisation . 27
8.4 Data collection . 28
8.5 Data quality check . 28
8.6 Data rejection . 29
8.7 Data correction . 30
8.8 Database . 30
9 Derived results . 31
9.1 Data normalisation . 31
9.1.1 Density correction . 31
9.2 Determination of measured power curve . 32
9.3 Annual energy production (AEP) . 32
9.4 Power coefficient . 33
9.5 Uncertainty analysis . 34

61400-12-2 © IEC:2013 – 3 –
10 Reporting format . 34
Annex A (informative) Nacelle instrument mounting . 42
Annex B (normative) Measurement sector procedure . 44
Annex C (normative) Nacelle wind speed transfer function validity procedure . 49
Annex D (normative) Nacelle wind speed transfer function measurement procedure . 51
Annex E (normative) Evaluation of uncertainty in measurement . 58
Annex F (normative) Theoretical basis for determining the uncertainty of
measurement using the method of bins . 62
Annex G (normative) NTF/NPC uncertainty estimates and calculation . 70
Annex H (normative) Allowable anemometry instrument types . 83
Annex I (informative) Results and uncertainty considerations . 85
Annex J (informative) Example multi-turbine NTF/NPC uncertainty calculation . 90
Annex K (informative) Organisation of test, safety and communication . 98
Annex L (informative) NPC and NTF flowchart . 100

Figure 1 – Procedural overview . 18
Figure 2 – Presentation of example data: transfer function resulting from Annex D . 37
Figure 3 – Presentation of example data: nacelle power performance test scatter plots . 38
Figure 4 – Presentation of example data: binned power curve with uncertainty bands . 38
Figure 5 – Presentation of example data: measured power curve and C curve . 39
p
Figure A.1 – Mounting of anemometer on top of nacelle . 43
Figure B.1 – Sectors to exclude due to wakes of neighbouring and operating wind
turbines and significant obstacles . 46
Figure B.2 – Example of the result of a sector self-consistency check . 48
Figure D.1 – Nacelle transfer function for wind speed . 56
Figure J.1 – Impact of multiple turbine testing on measurement uncertainty . 97
Figure J.2 – Impact of multiple turbine testing on sampling uncertainty . 97
Figure L.1 – NPC flowchart . 100
Figure L.2 – NTF flowchart. 101

Table 1 – Slope terrain classification . 21
Table 2 – RIX terrain classification .
...