IEC61400-1 ed.3とed.4の風モデルの違い

IEC61400-1:2019(以降は、ed.4と言います)では、風モデルが変更及び追加になりましたので、比較表を示します。

風条件Ed.3Ed.4
風速分布レイリー分布同左
極値風速分布ガンベル分布・ガンベル分布(変動係数15%以上の場合は補正)
・混合気候の場合、ガンベル分布(非台風時)、モンテカルロシミュレーション(台風時)を結合
乱流標準偏差分布対数正規分布ワイブル分布

Ed.3とEd.4で、乱流標準偏差の分布の定義(NTM)は変わっていませんが、Irefの位置付け、乱流標準偏差の期待値及び標準偏差が変わりました(期待値が小さくなり、標準偏差が大きくなっています。Irefは、15m/sにおける乱流強度の期待値ではなく、約70%分位値となりました)。

次に、Ed.4における風条件評価をするパラメータとDLC(設計荷重条件)との対応及び風モデルについて、以下にまとめます。ここでは起動時、停止時、待機中のDLCについては、省略しています。

通常風条件と疲労荷重解析のDLCとの対応

通常風条件設計荷重条件モデル
風速分布DLC1.2レイリー分布
有効乱流標準偏差(有効乱流強度)DLC1.2NTM
気流傾斜角DLC1.2
ウィンドシアDLC1.2
空気密度DLC1.2

極値風条件と終極荷重解析のDLCとの対応

極値風条件設計荷重条件モデル
周囲乱流標準偏差(周囲乱流強度)DLC1.1+極値事象の外挿NTM
極値風速DLC6.1+DLC6.2EWM
周囲極値乱流標準偏差 (周囲極値乱流強度)DLC1.3ETM
最大中心ウェイク乱流DLC1.3 または DLC1.6ETM

【参考】

  1. IEC61400-1:2019
  2. IEC61400-1:2005
  3. Jae Sang Moon, et al, “On the Use of Site Data to Define Extreme Turbulence Conditions for Wind Turbine Design”, Journal of Solar Energy Engineering, Vo.136, 2014.
  4. 谷垣三之介, “NTM、ETM、Irefについて”, 日本風力エネルギー学会誌, Vol42, No.1, 2018.
  5. EMD WindPRO 3.5 User Manual: LOAD, 2021.
  6. WAT 4.6 Help.

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