Evaluación de Pronósticos Numéricos para Parámetros de Recursos Eólicos a Altura de Hub durante un Episodio de Fluctuaciones Significativas en la Velocidad del Viento
Autores: Mo, Jingyue; Shen, Yanbo; Yuan, Bin; Li, Muyuan; Ding, Chenchen; Jia, Beixi; Ye, Dong; Wang, Dan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Evaluación de Pronósticos Numéricos para Parámetros de Recursos Eólicos a Altura de Hub durante un Episodio de Fluctuaciones Significativas en la Velocidad del Viento
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Evaluación
Experimentos de escenario
Fluctuaciones de velocidad del viento
Modelos
Precisión de pronóstico
Eventos de viento transicionales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio realiza una evaluación integral de cuatro experimentos de escenario utilizando los modelos CMA_WSP, WRF y WRF_FITCH para mejorar las previsiones de velocidades del viento a la altura del hub en múltiples parques eólicos en el norte de China, particularmente bajo fluctuaciones significativas de la velocidad del viento durante condiciones de viento fuerte. Los experimentos aplican varios métodos de cálculo de velocidad del viento, incluyendo la teoría de similitud de Monin-Obukhov (ST) y la parametrización de parques eólicos (WFP), dentro de un marco de resolución de 9 km. Se analizaron datos de cuatro estaciones geográficamente distintas para evaluar su precisión de pronóstico durante un período de 72 horas, centrándose en los eventos de viento transicional caracterizados por fluctuaciones sustanciales. El modelo CMA_WSP con el método ST (CMOST) logró las puntuaciones más altas en las métricas de evaluación. Mientras tanto, el modelo WRF_FITCH con el método WFP (FETA) demostró un rendimiento superior al de los otros modelos WRF, logrando el RMSE más bajo y una mayor estabilidad. Sin embargo, todos los modelos encontraron dificultades para predecir el momento exacto de los eventos extremos de viento. Este estudio también explora los efectos de estos métodos en la distribución de la densidad de potencia eólica (WPD), enfatizando la influencia de la capa límite a la altura del hub de 85 m. Esta influencia conduce a variaciones significativas en las regiones central y costera. A diferencia de otros métodos que tienen en cuenta los efectos integrales de toda la capa límite, el método ST se basa principalmente en la velocidad del viento a 10 m cerca de la superficie para calcular la velocidad del viento a la altura del hub. Estos hallazgos proporcionan información importante para mejorar las previsiones de velocidad del viento y WPD bajo condiciones climáticas transicionales.
Descripción
Este estudio realiza una evaluación integral de cuatro experimentos de escenario utilizando los modelos CMA_WSP, WRF y WRF_FITCH para mejorar las previsiones de velocidades del viento a la altura del hub en múltiples parques eólicos en el norte de China, particularmente bajo fluctuaciones significativas de la velocidad del viento durante condiciones de viento fuerte. Los experimentos aplican varios métodos de cálculo de velocidad del viento, incluyendo la teoría de similitud de Monin-Obukhov (ST) y la parametrización de parques eólicos (WFP), dentro de un marco de resolución de 9 km. Se analizaron datos de cuatro estaciones geográficamente distintas para evaluar su precisión de pronóstico durante un período de 72 horas, centrándose en los eventos de viento transicional caracterizados por fluctuaciones sustanciales. El modelo CMA_WSP con el método ST (CMOST) logró las puntuaciones más altas en las métricas de evaluación. Mientras tanto, el modelo WRF_FITCH con el método WFP (FETA) demostró un rendimiento superior al de los otros modelos WRF, logrando el RMSE más bajo y una mayor estabilidad. Sin embargo, todos los modelos encontraron dificultades para predecir el momento exacto de los eventos extremos de viento. Este estudio también explora los efectos de estos métodos en la distribución de la densidad de potencia eólica (WPD), enfatizando la influencia de la capa límite a la altura del hub de 85 m. Esta influencia conduce a variaciones significativas en las regiones central y costera. A diferencia de otros métodos que tienen en cuenta los efectos integrales de toda la capa límite, el método ST se basa principalmente en la velocidad del viento a 10 m cerca de la superficie para calcular la velocidad del viento a la altura del hub. Estos hallazgos proporcionan información importante para mejorar las previsiones de velocidad del viento y WPD bajo condiciones climáticas transicionales.