显著差异之间的平均风速和平均风能密度,风力发电的造型吗?

Question

气候模型输出,尤其是再分析数据集,输出风速作为模仿的纬向和经向平均时间(通常3或6小时)。所以我们得到一个二维向量,U和V的值,每个签署。在一起,他们给我们一个平均风速、平均方向。

有些古怪,我理解它。如果风在一个间隔9 m / s向东一半的时间,然后9 m / s为另一半正西方,然后紫外线值(0,0)。这是一个非常不自然的情况下,只是为了说明网了任何风开关信号U或V方向。

一些解决这个问题的一部分再分析数据集的平均风速以及平均紫外线组件。

但对于风力发电的估计,我们真正需要的是平均功率密度($ \ mathrm {W / m ^ 2} $在垂直平面上)的风,在涡轮中心高度(通常是80左右)。这样,我们可以把刀片的扫掠面积,平均功率密度,并结合涡轮功率曲线的修改版本,估计发电。

现在,风速和功率密度之间的关系是立方。但是立方值的平均值是不一样的多维数据集的平均价值。所以,多维数据集的平均风速不一样的平均风速的多维数据集。然后是积极或消极的可能性风速和大气压力之间的相关性,这也惹平均。

有这些扭曲的影响在我们的分析能力模型和预测风力发电吗?

Answer 1

ECMWF资料、风向和风速分别收集的观察。然后基于众所周知的风矢量变换,计算u和v。

他们的文档:http://www.ecmwf.int/sites/default/files/elibrary/2015/9208-part-i-observation-processing.pdf

你可以关注这部分的文档:

“* *风。风* *有四个变量:风向(DDD),风力(FFF), u和v的组件。为每一个变量的第一件事是做的是得到一个本地副本连同其相关参数的ODB提供数组(GETSETE)。一旦一个变量是由本地可用检查以确保垂直坐标是压力;如果不是压力提供飞行高度是转化为大气压力,假设一个标准的ICAO (Z2PICAO)。如果变量是u或v,然后DDD FFF是组件转换成u和v风。此外,每个四个变量的适当的观测误差统计分配(ERRSTAT FINOERR)。同样,如果任何标志设置在这个阶段一个适当的词更新本地副本(PPVAFL)。最后,观察到的一个本地副本更新数量及其相关参数返回到ODB (AIREPBE)。”*

一旦获得计算风速和风向是由两个组件的风u和v .如$ $ = -FFF sin (DDD \压裂{\π}{180})$ $ $ $ v = -FFF cos (DDD \压裂{\π}{180})$ $

在计算风力发电,我们不需要风速和风向。如果我们给出了u, v组件的风,我们可以计算出风速$ $ u = \√6 u ^ {{2} + v ^ {2}} $ $。然后,功率密度,$ $ P = \压裂{1}{2}\ρU ^{3} $ $总结当我们计算风力发电,我们需要的是速度而不是方向。

这可能不回答你的问题,但我希望它可能给一些提示!