Articles

Review of power curve modelling for wind turbines

Huidig zijn windturbinegeneratoren met variabel toerental (VSWT’s) het meest geïnstalleerde type windturbines. Voor windenergiestudies worden zij gewoonlijk gemodelleerd door de vermogenscurve van de fabrikant te benaderen met behulp van een generieke vergelijking. In de literatuur kunnen verschillende uitdrukkingen voor deze benadering worden gevonden; niettemin is er niet veel informatie over welke de meest geschikte is om de door een VSWT geproduceerde energie weer te geven. Daarom wordt in dit document een overzicht gegeven van de vergelijkingen die gewoonlijk worden gebruikt om de vermogenskrommen van VSWT’s weer te geven: polynomiale vermogenskromme, exponentiële vermogenskromme, kubische vermogenskromme en benaderde kubische vermogenskromme. Zij zijn vergeleken met de vermogenskrommen van de fabrikant aan de hand van de determinatiecoëfficiënten, als geschiktheidsindicatoren, en aan de hand van de schatting van de energieproductie. Voor deze analyse zijn gegevens gebruikt van bijna 200 commerciële VSWT’s, variërend van 225 tot 7500 kW. Uit de resultaten van de analyse in dit artikel blijkt dat exponentiële en kubische benaderingen de hoogste R2-waarden en de kleinste fout in de energieraming opleveren. Met de benaderde kubische vermogenskromme worden vrij hoge waarden van R2 en lage fouten in de energieschatting bereikt, wat dit soort benadering zeer interessant maakt vanwege de eenvoud ervan. De polynomiale vermogenskromme ten slotte geeft de slechtste resultaten te zien, voornamelijk als gevolg van de gevoeligheid voor de door de fabrikant verstrekte gegevens.