تقييم طرق تقييم بيانات قياس الرياح
هناك عدة طرق لتسجيل بيانات قياس الرياح وغالبًا ما يتم تطبيق عدة طرق في نفس الوقت.
طريقة رايلي
يُوجِد قيمة دالة التوزيع الاحتمالي التراكمي لرايلي. هذه طريقة متغيِّرة مباشرة، حيث يتم تقريب الحد الأدنى لدالة مُعرَّفة على فضاء خطي معياري بواسطة مجموعة خطية من العناصر من ذلك الفضاء. تُنتج هذه الطريقة حلولاً عندما تكون الصيغة التحليلية للحل الحقيقي غير قابلة للتطبيق. ويتم تطبيق هذه الطريقة لحساب التقلبات المحتملة في الموقع عندما يكون متوسط سرعة الرياح في المنطقة معروفًا فقط.
يستخدم توزيع رايلي صيغة عامة ثابتة ويعكس السمات الإقليمية إلى حد معين فقط.
طريقة ويبول
يلزم معرفة بارامترين لهذه الطريقة: معامل القياس A وبارامتر الشكل C. تصف هذه الطريقة ظروف الرياح بشكل أكثر دقة من طريقة Raleigh، حيث يتم أخذ شكل التوزيع الفعلي في الاعتبار. عند قيمة البارامتر C = 2، تكون الصيغة مطابقة لتوزيع رايلي.
تصنيف بيانات القياس
يُستخدم هذا الإجراء لهيكلة بيانات القياس وتقليلها إلى الحد الأدنى المطلق (الضروريات المطلقة فقط). هناك طريقتان للتصنيف:
- تقييم سرعة الرياح على مستويين
- ينقسم المقياس إلى مقاطع ذات عرض ثابت.
يتم تسجيل التردد وحسابه على فترات زمنية تتراوح بين دقيقة واحدة أو عشر دقائق لتقييم ما إذا كانت القيم ضمن حدود الفئة. على مدى فترة من الزمن يتم إنشاء توزيع التردد لتقييم التوزيع النسبي، من خلال تقسيم قيم الفئة من خلال إجمالي عدد القياسات. يجب تصحيح البيانات المقاسة على خطوتين من أجل الامتثال للمتطلبات والمعايير (الصلاحية طويلة الأجل على ارتفاع المحور).
التحويل إلى ارتفاع المحور
نظرًا لأن قياسات الرياح عادةً ما يتم إنشاؤها على مستوى أقل من الارتفاع المحوري النهائي لتوربينات الرياح المحتملة، فمن الضروري إجراء تحويل للبيانات. عادةً ما يتم تحديد هذه القيمة مع طول خشونة الموقع الممكنة لكل قطاع اتجاه (على سبيل المثال الكفاف الأرضي). يمكن تطبيق جداول لطول الخشونة، مع إعطاء وصف للقيم التقريبية للمحيط.
ومع ذلك، فإن الطريقة الأكثر موثوقية ودقة هي جمع قياس الرياح على ارتفاعين مختلفين.
ارتباط البيانات طويلة الأجل
يجب جمع بيانات القياس على مدى سنة واحدة على الأقل لضمان أخذ التقلبات الموسمية في الاعتبار. يجب بعد ذلك مقارنة بيانات سنة واحدة ببيانات طويلة الأجل. يمكن أن تختلف سرعات الرياح بشكل كبير - حتى 20% - عن المتوسط طويل الأجل.
يمكن في كثير من الأحيان الحصول على بيانات الارتباط طويلة الأجل من محطات الأرصاد الجوية المهنية القريبة أو المطارات أو من مجمعات الرياح الموجودة. وقد يكون معيار قياس هذه البيانات الخارجية أقل من المعيار الذي تم جمعه من محطة القياس.
أهم شيء هو ضمان الاستمرارية الموثوقة للبيانات الخارجية (على سبيل المثال البيانات من محطة أرصاد جوية تم نقلها في مرحلة ما غير مقبولة) وأن يكون الموقع المستخدم لبيانات الارتباط قابلاً للمقارنة.
وردة الرياح
يعد التقييم الخالي من العوائق لاتجاه الرياح أمرًا ضروريًا للتمكين من تحديد الموقع المثالي لتوربينات الرياح. ويلزم الحصول على معلومات عن توزيع سرعات الرياح وتواتر اتجاهات الرياح المتغيرة، بالإضافة إلى تقييم طول خشونة الموقع.
لتصور ذلك، يمكن للمرء أن يرسم مخطط وردة الرياح بناءً على ملاحظات الأرصاد الجوية لسرعة الرياح واتجاهها. تنقسم الدائرة إلى 12 - 36 قطاعًا. ويعطي نصف قطر الأوتاد الـ 12 الخارجية العريضة التردد النسبي لكل اتجاه من اتجاهات الرياح الـ 12، أي ما هي النسبة المئوية للوقت الذي تهب فيه الرياح من هذا الاتجاه.
