Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Vinddataanalys för vindkraft Storfall: behandling och analys av mätdata från sodarmätning samt produktionsberäkning
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Applied Physics and Electronics.
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Department of Applied Physics and Electronics.
2012 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Analysis of wind measurements for the site of Storfall : treatment and analysis of wind measurements from sodars along with an energy production estimate (English)
Abstract [sv]

De senaste åren har intresset för vindkraftsetableringar ökat i Västerbotten. Det finns generellt goda vindresurser samtidigt som det är glest befolkat. På uppdrag av Balticgruppen utreder Apoidea möjligheten att etablera en vindkraftspark med ca 20 vindkraftverk nordväst om Nordmaling. För att försäkra sig om vindförhållanden på platsen har vindmätningar gjorts under ca. ett och ett halvt års tid. Mätningarna har gjorts med sodar, en sorts fjärranalys. Det är en akustisk utrustning som skickar ut ljudsignaler och sedan registrerar det eko som kommer tillbaka för att kunna mäta vindens riktning och hastighet. Signalerna som skickas ut reflekteras på temperaturskiktningar som rör sig i luften. Tekniken bygger på Dopplereffekten där vågrörelsers frekvens förändras då de studsar mot rörliga föremål. Två sodarutrustningar har använts och placerats på olika ställen inom det tänkta området. En utrustning har mätt på en och samma plats under hela tidsperioden medan den andra har flyttas runt inom området och mätt på olika platser. Den fasta mätplatsen namnges 006 och de tre platser som den mobila sodaren flyttas runt på har fått namnen 071, 072 respektive 073. Målet med examensarbetet var att analysera och behandla sodarmätdata för att kvalitetssäkra mätningarna och beräkna potentiell energiproduktion på området. För att möjliggöra detta långtidskorrigerades mätserier från den fasta sodaren mot en långtidsreferens. Korrelationen mellan fast och mobil sodar har också analyserats. Detta för att få ett kvitto på hur väl de två mätningarna samstämmer under perioden. De områden som valdes att analysera är bland annat tillgänglighet, kvalitet, medelvind och energiproduktion. De flesta analyserna har gjorts i analysverktyget WindPRO eller Microsoft Access. Analyserna resulterade i att tillgängligheten beräknades till mellan 53 och 86 %. Kvaliteten på 120 m höjd är för samtliga mätningar mellan 90 och 95 %. Kvaliteten är lägst för 072 med 90 % medan de andra tre ligger mellan 94-95 %. Korrelationen mellan sodar 006 och 071 beräknades till 0,90 sektorsvis vägt medelvärde. För sodar 006 mot 072 är medelvärdet 0,85 och för 006 mot 073 är medelvärdet 0,86. Korrelationen mellan fast sodar och långtidsreferensen NCEP/NCAR beräknades i WindPRO:s MCP-modul. För tidsperioden 2010-06-01 till 2011-10-01 blev det sektorvisa viktade medelvärdet för korrelationskoefficienten 0,64. För normalårskorrigering användes fyra olika modeller för att beräkna fram ett resultat. De normalårskorrigerade medelvindhastigheterna blev alla lägre än sodarmätning 006 och är i intervallet mellan 6,54 – 6,67 m/s jämfört med 6,77 m/s för sodaren. Metoden som vi valde, d.v.s. att titta på flera mätningar inom samma område under samma tidsperiod och att använda oss av analys- och planeringsverktyget WindPRO för att analysera dessa värden, är vad vi förstår ett vanligt tillvägagångssätt. Resultaten av korrelation mellan mätplatserna är hög på samtliga platser vilket ger ett mer trovärdigt resultat. Även om två olika mätmetoder hade varit att föredra för en validering av mätningen fanns inte de möjligheterna då det inte fanns någon mast att tillgå på området. Detta skulle kunna vara ett förslag till fortsatt arbete för utvärdering av vindläget på platsen. Då terrängen i området kan betecknas som komplex tolkades resultaten av sodarmätningarna med försiktighet. Den låga tillgängligheten berodde till störst del på problem med stödsystem som t.ex. elverk. Korrelationen mellan de två olika sodarmätningarna är hög under hela perioden som de har mätts parallellt och som tillsammans med kvaliteten och vindriktning och hastighet bekräftar samstämmigheten mellan mätningarna. För framtida mätprojekt skulle kontroll mot mätmast vara en bra idé. Ytterligare jämförelser mot långtidsdata skulle behöva göras för att kunna göra tillförlitliga produktionsberäkningar.

Abstract [en]

In recent years the interest in wind power has increased in Västerbotten. The wind resources are generally good while it is sparsely populated. Apoidea is on behalf of the Baltic Group investigating the possibility of establishing a wind farm with about 20 wind turbines northwest of Nordmaling. Wind measurements have been taken for a little more than a year to confirm the wind conditions at the site. The measurements were made with sodar, a kind of remote sensing equipment. The Sodar is an acoustic device which sends out sound signals and then records the rebounding echo to measure wind direction and speed. The technique is based on the Doppler Effect. The signals sent out reflects on temperature stratifications in the air and changes frequency which the sodar registers. Two sodars with support system have been used and they have been placed in different locations around the project area. One sodar has been kept at a location named 006 throughout the entire measure period. While the other sodar during the same period has been moved around to three different locations, each named 071, 072 and 073. The aim of the project was to analyze sodar data to quality check the measurements and calculate the potential energy production. To make this possible the correlation between fixed and mobile sodar was analyzed. This is to receive proof of how well the two measurements align during the period. A long-time correction of 006 has been made and analyzed. As a long-time reference NCEP/NCAR reanalysis data has been used. The areas that were selected to be analyzed includes availability, wind speed, quality and energy production. Most analyses were made in WindPRO or Microsoft Access. The analysis resulted in an estimated availability at between 53 and 86 %. The quality at 120 m is between 90 and 95 % for all measurements. The correlation between sodar 006 and 071 was estimated to 0.90 sector wise weighted average, for sodar 006 and 072, 0.85 and for 006 and 073, 0.86. The correlation between fixed sodar and long-term reference for the time period 2010-06-01 to 2011-10-01 was calculated to 0.64. The statistically corrected average wind velocities were all lower than the 006 measurement and are in the range between 6.54 to 6.67 m/s compared to 6.77 m/s for 006. The method we chose, which included an examination at several measurements in the same area during the same period and the use of the analysis and planning tool WindPRO to analyze these values, is what we understand a common approach. The results of the correlation between measurement sites are high in all locations, which gve a more reliable result, even if two different methods would have been preferred for the validation of the measurement. But this was not possible since there was no mast available in the area. The terrain in the area can be described as complex. Therefore caution was used when the results of the measurements were interpreted. The low availability depended largely on problems with the support system such as the generator. The correlations between the two different sodars are high throughout the entire period and together with the quality results they are validating the measurement. In future projects it would be recommended to include a mast measurement to correlate against. Further comparisons of long-term data would be needed to make reliable production estimates.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 42 p.
Series
EN12
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-59096OAI: oai:DiVA.org:umu-59096DiVA: diva2:550964
External cooperation
Apoidea AB
Educational program
Bachelor of Science Programme in Energy Engineering
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-09-09 Created: 2012-09-09 Last updated: 2012-09-09Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3721 kB)288 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3721 kBChecksum SHA-512
a5f1679de2440a9bb5c0c0d4181622e7b83be157da7d996ad4a125dc1225148492c2b4335e89df8ac2e31b957778d968fa5974985a4f3c250a9470a8f3c89595
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Applied Physics and Electronics
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 288 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 201 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf