Статистический и спектральный анализ ветроэнергетики: динамика дробных колебаний
DOI:
https://doi.org/10.33910/2687-153X-2021-2-4-141-148Ключевые слова:
ветроэнергетика, статистический анализ, распределение вероятностей Вейбулла, автокорреляционная функция, колмогоровский спектрАннотация
Зависящие от времени изменения скорости ветра вблизи кампуса Гера (Восточный Тимор) анализируются с помощью статистической и автокорреляционной функций во временной области и по частотному спектру (частотной области) с использованием быстрого преобразования Фурье (БПФ). Скорость ветра можно смоделировать с помощью функции распределения Вейбулла. Автокорреляционная функция во временной области демонстрирует примерно неэкспоненциальное затухание с периодичностью. Спектр мощности показывает два пика и характер почти 1/f на высоких частотах, приближаясь к предсказанию Колмогорова = 5/3. Обобщение динамики ветра типа Коула — Дэвидсона, происходящее из дробной динамики колебаний, отличается от динамики приливов.
Библиографические ссылки
Apt, J. (2007) The spectrum of power from wind turbines. Journal of Power Sources, 169 (2), 369–374. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2007.02.077 (In English)
Belo, A. F., Guterres, R., Pires, A., Shimakawa, K. (2020) Statistical and spectral analysis of wind power in hera campus. Timorese Academic Journal of Science and Technology, 3, 22–27. (In English)
Belo, A. F., Sasa, K., Marques, J. M., Shimakawa, K. (2021) Tide level in time and frequency domains at Dili port : Characteristic feature of a Lorentz oscillator. Physics of Complex Systems, 2 (1), 41–48. https://www.doi.org/10.33910/2687-153X-2021-2-1-41-48 (In English)
Belu, R., Koracin, D. (2013) Statistical and spectral analysis of wind characteristics relevant to wind energy assessment using tower measurements in complex terrain. Journal of Wind Energy, 2013, article 739162. http://dx.doi.org/10.1155/2013/739162 (In English)
Draper, S., Adcock, T. A., Borthwick, A. G., Houlsby, G. T. (2014) An electrical analogy for the Pentland Firth tidal stream power resource. Proceedings of the Royal Society A, 470 (2161), article 20130207. https://doi.org/10.1098/rspa.2013.0207 (In English)
Firestone, F. A. (1933) A new analogy between mechanical and electrical systems. The Journal of the Acoustical Society of America, 4, 249–267. https://doi.org/10.1121/1.1915605 (In English)
Hasche, B. (2010) General statistics of geographically dispersed wind power. Wind Energy, 13 (8), 773–784. https://doi:10.1002/we.397 (In English)
Hilfer, R. (2000) Applications of fractional calculus in physics. Singapore: World Cientific Publ., 472 p. https://doi.org/10.1142/3779 (In English)
Joselin Herbert, G. M., Iniyan, S., Sreevalsan, E., Rajapandian, S. (2007) A review of wind energy technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 11 (6), 1117–1145 https://doi.org/10.1016/j.rser.2005.08.004 (In English)
Kogan, Sh. (2008) Electronic noise and fluctuations in solids. Cambridge: Cambridge University Press, 367 p. (In English)
Matsfelt, J., Davidson, L. (2021) Large eddy simulation: A study of clearings in forest and their effect on wind turbines. Wind Energy. [Online]. https://doi.org/10.1002/we.2637 (accepted 28.08.2021). (In English)
Murthy, K. S. R., Rahi, O. P. (2014) Estimation of Weibull parameters using graphical method for wind energy applications. In: 18th National power systems conference (NPSC–2014). Guwahati: IEEE Publ., pp. 1–6. https://www.doi.org/10.1109/NPSC.2014.7103858 (In English)
Nigmatullin, R. R., Ryabov, Ya. E. (1997) Cole-Davidson dielectric relaxation as a self-similar relaxation process. Physics of Solid State, 39 (1), 87–90. https://doi.org/10.1134/1.1129804 (In English)
Norheim, I., Pudjianto, D. (2007) Method for assessing impact of large-scale wind power integration on reserves. Wind Energy, 11 (1), 85–96. https://doi.org/10.1002/we.252 (In English)
Papoulis, A. (1962) The fourier integral and its applications. New York: McGraw-Hill Publ., 318 p. (In English)
Sokolov, I., Klafter, Y., Blumen, A. (2002) Fractional kinetics. Physics Today, 55 (11), 48–54. https://doi.org/10.1063/1.1535007 (In English)
Wan, Y., Bucaneg , D. Jr. (2002) Short-term power fluctuations of large wind power plants. Journal of Solar Energy Engineering, 124 (4), 427–431. https://doi.org/10.1115/1.1507762 (In English)
Zonst, A. E. (2004) Understanding the FFT applications: A tutorial for students & working engineers. 2nd ed., rev. Titusville: Citrus Press., 280 p. (In English)
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2021 Абелито Филипе Белo, Коичи Шимакава
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Автор предоставляет материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. После публикации все статьи находятся в открытом доступе.
Авторы сохраняют авторские права на статью и могут использовать материалы опубликованной статьи при подготовке других публикаций, а также пользоваться печатными или электронными копиями статьи в научных, образовательных и иных целях. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.
