Difference between revisions of "Lasten - Anhang VI: IEC 61400-1 ed.2 (1999)"

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''Deutsche Übersetzung folgt.''
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Seit windPRO Version 3.1 wird in SITE COMPLIANCE auch die Edition 2 der IEC 61400-1 (IEC Ed. 2)<ref name="SCLR28" /> aus 1999 unterstützt. 2005 wurde die zweite Ausgabe durch Edition 3 ersetzt, welche in 2010 aktualisiert wurde. Dadurch wurde die IEC Ed. 2 eigentlich obsolet, dennoch gibt es einige WEA-Typen, die immer noch gemäß der älteren Richtlinie IEC Ed. 2 zertifiziert sind. Um auch diese in SITE COMPLIANCE berücksichtigen zu können, wurden die Parameter der IEC Ed. 2, wie in Kapitel 11.2 der Richtlinie definiert, aufgenommen.
  
From windPRO version 3.1, SITE COMPLIANCE supports the second edition of IEC 61400-1 (IEC ed. 2), which was released in 1999<ref name="SCLR28" />. The second edition was replaced by the third edition in 2005, which was updated in 2010 (IEC ed. 3). Hence, IEC ed. 2 is, in principle, obsolete, but, nevertheless, it continues to be used by conservative turbine manufacturers or when new park extensions influence existing ed. 2 turbines, and they need to be assessed for, e.g., life reduction due to increased wake turbulence.
 
The general IEC ed. 2 requirements for assessment of a wind turbine using site-specific conditions is defined in section 11.2 of the standard in the part inserted below.
 
  
 
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For many of the wind climate requirements in IEC ed. 2, no explicit or direct calculation guideline is given. The below text summarizes the decisions made for calculation and evaluation of the IEC ed. 2 checks – the governing principle has been to re-use as much as possible from the current IEC ed. 3 version.
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Für diverse nach IEC Ed. 2 aufzuführende Parameter ist keine explizite Berechnungsvorschrift vorgegeben, wie diese ermittelt werden sollen. In SITE COMPLIANCE wurden die folgenden Annahmen getroffen - soweit nicht anderweitig spezifiziert - wurden die Festlegungen der Ed. 3 übernommen.
  
'''Terrain complexity'''
 
  
There is no explicit description of how to assess terrain complexity in IEC ed. 2, only that it is required.
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'''Komplexität Gelände'''
We have decided to fully adopt the terrain complexity calculations of IEC ed. 3, to fulfill the IEC ed. 2 requirements.
 
  
'''Extreme wind'''
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In IEC Ed. 2 wird nur erwähnt, ''dass'' diese geprüft werden soll, aber nicht festgelegt ''wie''. In SITE COMPLIANCE werden daher die Anforderungen der IEC Ed. 3 verwendet.
  
The design value and, hence, upper limit of the 50 year extreme wind is V<sub>ref</sub> for the design class in question as in IEC ed. 3.
+
'''Extremwind'''
  
'''Wind distribution'''
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Der Auslegungswert und damit der Maximalwert des 50-Jahres-Extremwindes ist mit V<sub>ref</sub> für die jeweilige Auslegungsklasse definiert wie in IEC Ed. 3.
  
There is no specific limits or check ranges defined for wind distribution in IEC ed. 2. Since the design climate is defined by mean wind speed for the wind turbine class and k=2, these values are used as the check limits. (see Appendix III - Critical, Caution & OK limits in SITE COMPLIANCE).
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'''Windverteilung'''
  
'''(Effective) Turbulence'''
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Hier sind in IEC Ed. 2 keine speziellen Grenzwerte der Verteilung angegeben. Als Auslegungsgrenzwerte wurden die mittlere Windgeschwindigkeit der jeweiligen Klasse und k=2 verwendet.
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Siehe auch [[Lasten - Anhang III: Grenzen von Kritisch, Achtung und OK in SITE COMPLIANCE]].
  
The IEC ed. 3 Effective turbulence calculation to combine ambient and wake turbulence has been adopted to fulfill the IEC ed. 2 requirements. However, it is with the important difference that the 84<sup>th</sup> percentile of the ambient turbulence is used for IEC ed. 2 as opposed to the 90<sup>th</sup> in the IEC ed. 3. The IEC ed. 2 standard only requires the check performed at 15 m/s with a design value and, hence, upper limit of I<sub>15</sub> for the relevant design class.
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'''Effektive Turbulenz'''
  
'''Wind shear'''
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Die Berechnung der Effektiven Turbulenz nach IEC Ed. 3 wurde komplett übernommen, mit dem wichtigen Unterschied, dass gemäß IEC Ed. 2 das 84%-Fraktil der Umgebungsturbulenz verwendet wird, während nach IEC Ed. 3 das 90%-Fraktil verlangt wird. Nach IEC Ed. 2 wird der Vergleich mit dem Auslegungswert nur bei 15 m/s durchgeführt.
  
The design value and upper limit of wind shear is set to 0.2 in IEC ed. 2. We have chosen to supplement this by the additional lower limit at 0.0 defined in IEC ed.3, as very low wind shears are equally damaging as high wind shears.
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'''Windshear'''
  
'''Flow inclination'''
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Der Auslegungs- und damit oberer Grenzwert der Windscherung gemäß IEC Ed. 2 ist 0,2. Dieser wird in SITE COMPLIANCE um einen unteren Grenzwert von 0,0 ergänzt, wie in IEC Ed. 3 festgelegt, da auch sehr geringe Windscherung schädigend auf die WEA-Strukturen wirkt.
  
The upper and lower limits of flow inclination are defined as +/-8° from horizontal as in the IEC ed. 3.
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'''Neigung der Anströmung'''
  
'''Air density'''
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Oberer und unterer Grenzwert der Anströmung sind auf +/-8° Neigung von der Horizontalen festgelegt, wie auch in IEC Ed. 3.
  
A design air density and, hence, upper limit of 1.225 kg/m<sup>3</sup> is defined in IEC ed. 2, as in IEC ed. 3.
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'''Luftdichte'''
  
{{#ifeq: {{PAGENAME}} | Lasten - Anhang VI: IEC 61400-1 ed.2 (1999) |'''Weitere Themen:'''
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Die Auslegungs- und damit obere Grenze der Luftdichte ist auf 1,225 kg/m<sup>3</sup> festgelegt in IEC Ed. 2, wie auch in IEC Ed. 3.
  
*[[SITE COMPLIANCE-Überblick]]
 
*[[SITE COMPLIANCE-Berechnung]]
 
*[[LOAD RESPONSE-Überblick]]
 
*[[LOAD RESPONSE-Berechnung]]
 
*[[LOAD RESPONSE: WEA-Modelle]]
 
*[[SITE COMPLIANCE-Ergebnisse|SITE COMPLIANCE / LOAD RESPONSE-Ergebnisse]]
 
  
 
'''Referenzen:'''
 
'''Referenzen:'''
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<ref name="SCLR28">IEC 61400-1 ed. 2, 1999, Wind turbine generator systems – Part 1: Safety requirements</ref>
 
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Latest revision as of 10:52, 17 May 2023

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Seit windPRO Version 3.1 wird in SITE COMPLIANCE auch die Edition 2 der IEC 61400-1 (IEC Ed. 2)[1] aus 1999 unterstützt. 2005 wurde die zweite Ausgabe durch Edition 3 ersetzt, welche in 2010 aktualisiert wurde. Dadurch wurde die IEC Ed. 2 eigentlich obsolet, dennoch gibt es einige WEA-Typen, die immer noch gemäß der älteren Richtlinie IEC Ed. 2 zertifiziert sind. Um auch diese in SITE COMPLIANCE berücksichtigen zu können, wurden die Parameter der IEC Ed. 2, wie in Kapitel 11.2 der Richtlinie definiert, aufgenommen.


IEC Ed2 table.PNG

Für diverse nach IEC Ed. 2 aufzuführende Parameter ist keine explizite Berechnungsvorschrift vorgegeben, wie diese ermittelt werden sollen. In SITE COMPLIANCE wurden die folgenden Annahmen getroffen - soweit nicht anderweitig spezifiziert - wurden die Festlegungen der Ed. 3 übernommen.


Komplexität Gelände

In IEC Ed. 2 wird nur erwähnt, dass diese geprüft werden soll, aber nicht festgelegt wie. In SITE COMPLIANCE werden daher die Anforderungen der IEC Ed. 3 verwendet.

Extremwind

Der Auslegungswert und damit der Maximalwert des 50-Jahres-Extremwindes ist mit Vref für die jeweilige Auslegungsklasse definiert wie in IEC Ed. 3.

Windverteilung

Hier sind in IEC Ed. 2 keine speziellen Grenzwerte der Verteilung angegeben. Als Auslegungsgrenzwerte wurden die mittlere Windgeschwindigkeit der jeweiligen Klasse und k=2 verwendet. Siehe auch Lasten - Anhang III: Grenzen von Kritisch, Achtung und OK in SITE COMPLIANCE.

Effektive Turbulenz

Die Berechnung der Effektiven Turbulenz nach IEC Ed. 3 wurde komplett übernommen, mit dem wichtigen Unterschied, dass gemäß IEC Ed. 2 das 84%-Fraktil der Umgebungsturbulenz verwendet wird, während nach IEC Ed. 3 das 90%-Fraktil verlangt wird. Nach IEC Ed. 2 wird der Vergleich mit dem Auslegungswert nur bei 15 m/s durchgeführt.

Windshear

Der Auslegungs- und damit oberer Grenzwert der Windscherung gemäß IEC Ed. 2 ist 0,2. Dieser wird in SITE COMPLIANCE um einen unteren Grenzwert von 0,0 ergänzt, wie in IEC Ed. 3 festgelegt, da auch sehr geringe Windscherung schädigend auf die WEA-Strukturen wirkt.

Neigung der Anströmung

Oberer und unterer Grenzwert der Anströmung sind auf +/-8° Neigung von der Horizontalen festgelegt, wie auch in IEC Ed. 3.

Luftdichte

Die Auslegungs- und damit obere Grenze der Luftdichte ist auf 1,225 kg/m3 festgelegt in IEC Ed. 2, wie auch in IEC Ed. 3.


Referenzen:

  1. IEC 61400-1 ed. 2, 1999, Wind turbine generator systems – Part 1: Safety requirements


SITE COMPLIANCE & LOAD RESPONSE
SITE COMPLIANCE: ÜberblickSchritt-für SchrittBerechnungErgebnisse
Hauptprüfungen: KomplexitätExtremwindTurbulenzWindverteilungWindshearNeigung der AnströmungLuftdichte
Andere Prüfungen: ErdbebenrisikoTemperaturbereichBlitzrate
LOAD RESPONSE: ÜberblickBerechnungWEA-ModelleErgebnisse
Anhang: Gumbel Theory of ExtremesFrandsen-ModellGrenzen in SITE COMPLIANCETheorie ErmüdungslastenSektormanagementIEC 61400-1 Ed.2IEC 61400-1 Ed.4WeiterbetriebSiteresTropical Cyclone AnalysisDownscaling, Offshore-Modus & Spektralkorrektur