Detaljerad information om vindförhållandena på en site är en nödvändighet för att göra beräkningar av lönsamhet i ett vindkraftsprojekt. Mätningarna behöver vara kontinuerliga och så korrekta som möjligt. Därtill bör de göras under minst ett års tid eftersom vindförhållandena på en plats är säsongsberoende. Under vintertid och framför allt på högre latituder eller altituder, kan mätutrustning påverkas av nedisning. En nedisad anemometer kan ge databortfall eller felaktiga mätningar. Identifiering av felaktiga data är en viktig del av analyseringsarbetet eftersom risken annars är att vindförhållandena på platsen underskattas. Då instrumentet är helt fastfruset kan en enklare analys av data göras genom att titta på standardavvikelsen av vindhastigheten. Svårigheten i detektionen är vid lätt till måttlig nedisning då vindstyrkan, och även standardavvikelsen, kan se normal ut trots att felaktiga värden redovisats. I detta arbete analyseras 1 Hz data från skålkorsanemometer för att söka ett matematiskt sätt att avgöra om lätt till måttlig nedisning påverkat instrumentet under mätperioden. I ett experiment har olika typer av nedisning simulerats på skålkorsanemometrar. Därefter har vindhastighetsfördelningen för en ”nedisad” anemometer kunnat jämföras med fördelningen uppmätt med en anemometer som varit opåverkad under samma mätperiod. I denna jämförelse har visats att trots en differens i medelvind-hastighet på upp till 15 % under mätperioden syns ingen, för detektion av nedisning, användbar skillnad i någon av de statistiska parametrar som jämförts i arbetet. Förutom analys av mätdata från egna experiment har även data från Suorva samt från en höghöjdsmast i Norrland analyserats. För analys av mätdata från masten i Norrland har ett en algoritm utarbetats för automatisk detektion av tidpunkter med instrumentell nedisning. Isdetektionen baseras på antaganden om standardavvikelse av vindhastighet och vindriktning, förändring av vindriktning samt en regression mellan vindhastigheten på två höjder. / Detailed information about the wind conditions on a site is a necessity for calculations of profitability from a wind power project. Hence the continuity and the correctitude of the measurements are crucial when making the site evaluations. Due to the season dependence of the wind conditions the measurements also needs to be done for at least a whole year. During wintertime and particularly on higher altitudes and/or latitudes the instruments may be affected by icing. An iced up anemometer often underestimates the wind speed and severe icing can lead to instrument breakage and loss of data. Identification of inaccurate measurements is of great importance in the analysis of the site’s energy potential. The difficulty in detecting light to moderate icing lies in that the wind speed and the standard deviation of the wind may seem normal, although the anemometer is underestimating the wind speed due to icing. In this thesis 1 Hz data from cup anemometers are analysed in search for a mathematical way to determine whether the instrument has been affected by icing during the measurement. An experiment has been performed simulating different types of icing on anemometers. The wind velocity distribution of an “iced up” anemometer has been compared to the wind velocity distribution of an unaffected anemometer for the same measuring period. Also the turbulence intensity and the change of mean wind velocity between observations have been evaluated. The comparison of these statistical variables between the instruments has showed that none of them are applicable for detection of icing. In addition to analysing data from the experiment a pre-study on the subject has been made analysing measurements with possible icing from the Suorva valley. Also, the results from the experiment have been compared to results from a conventional measuring mast placed in the northern part of Sweden. For the analysis of the mast data an algorithm for detection of icing during measurements has been implemented. This automatic detection of icing is based on assumptions about the standard deviation of wind speed, the standard deviation of the wind direction, the change of wind direction and regression between wind velocities of two heights.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-145962 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Helmersson, Irene |
| Publisher | Uppsala universitet, Luft-, vatten och landskapslära |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/masterThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Examensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, 1650-6553 ; 209 |
Page generated in 0.0019 seconds