Document
Comparative study on impacts of power curve model on capacity factor estimation of pitch-regulated turbines.
Contributors
ElSaadany, E. F., Author
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2012
Language
English
English abstract
The amount of energy produced by a turbine depends on the characteristics of both wind speed at the site under investigation and the turbine's power performance curve. The capacity factor (CF) of a wind turbine is commonly used to estimate the turbine's average energy production. This paper investigates the effect of the accuracy of the power curve model on CF estimation. The study considers three CF models. The first CF model is based on a power curve model that underestimates the turbine output throughout the ascending segment of the power curve. To compensate for the aforementioned discrepancy, the Weibull parameters, c and k, which are used to describe wind profile, are calculated based on cubic mean wind speed (CMWS). The second CF model is based on the most accurate generic power curve model available in open literature. The third CF model is based on a new model of power performance curve which mimics the behavior of a typical pitch-regulated turbine curve. As the coefficients of this power curve model are based on a general estimation of the turbine output at different wind speeds, they can be further tuned to provide a more accurate fit with turbine data from a certain manufacturer.
Member of
ISSN
1726-6742
Resource URL
Citation
Al-Badi, M. H., & ElSaadany, E. F. (2012). Comparative study on impacts of power curve model on capacity factor estimation of pitch-regulated turbines. The Journal of Engineering Research, 9 (2), 36-45.
Arabic abstract
تعتمد كمية الطاقة التي تنتجها مولدات طاقة الرياح على خصائص كل من سرعة الرياح في الموقع قيد التحقيق ومنحنى أداء قدرة التوربينات. عادة يستخدم معامل القدرة (CF) من أجل تقدير متوسط إنتاجية هذه المولدات من الطاقة. وتبحث هذه الورقة تأثير دقة نموذج منحنى أداء قدرة التوربينات على تقدير معامل القدرة. وتسلط الدراسة الضوء على ثلاثة نماذج لمعامل القدرة. يستند النموذج الأول على نموذج لمنحنى أداء قدرة يقلل تقدير إنتاج التوربينات طوال الجزء الصاعد من المنحنى. وللتعويض عن التناقص المذكور آنفا، تحسب معاملات وایبول (C and K) التي تستخدم لوصف منحنى الرياح على أساس متوسط مكعب سرعة الرياح. ويستند النموذج الثاني المعامل القدرة على أدق نموذج عام متداول لمنحنى القدرة. ويستند النموذج الثالث لمعامل القدرة على نموذج جديد لمنحنى أداء القدرة يحاكي سلوك المنحنى الفعلي. وبما أن معاملات هذا النموذج الجديد قد بنيت على تقدير عام لإنتاج التوربينة عند سرعات مختلفة فإنه يمكن ضبط هذه المعاملات لتتناسب مع بیانات توربينات من شركة مصنعة معينة.
Category
Journal articles