uu.seUppsala University Publications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Case Study of Uncertainties Connected to Long-term Correction of Wind Observations
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Earth Sciences, Department of Earth Sciences, LUVAL.
2013 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Good knowledge about on-site wind climate is necessary in wind power assessments. Due to yearly and natural variability, short-term on-site measurements do not themselves give information about the wind climate. Long-term reference data can be used to correct the short-term observations to better correspond to a normal year. The method doing this is commonly referred to as MCP, which stands for measure, correlate, predict. By performing long-term correction, uncertainties are however introduced.

In this report, uncertainties connected to long-term correction processes have been studied. Uncertainties connected to the length and season of the on-site measurements are analysed. A long-term on-site series of 29 years have been used along with different long-term correction methods and reanalysis datasets. The results show that uncertainties decrease with increased length of on-site measurements. There are however seasonal influences; summer periods tend to overestimate the wind climate while winter periods underestimate the climatic mean wind for all period lengths. A relatively high coefficient of correlation between target site data and reference data is not always seen to imply small errors. In the most extreme case, one-year long-term corrected on-site measurements are in this report seen to deviate from the true climatic mean wind with more than 0.75 m/s.

An additional study evaluating how variations in wind climate within a wind farm can be predicted by short-term measurements has been performed. The short-term measurements may be observed by a sodar and be correlated to on-site met mast measurements. High-resolution model data from an imaginary wind farm has been used. Similar results as in the other studies are given in this study. It is found that systematic errors have a seasonal dependence. Six months long measurement period centred in summer or winter and by long-term correction extended to one year, are seen to deviate as much as 0.6 m/s from the true yearly mean wind. Equal length measurements, centred in spring and autumn, are seen to deviate less than 0.2 m/s. 

Abstract [sv]

God kunskap om vindklimatet är viktigt vid vindkraftsetablering. Vindmätningar på en tänkt site kan utföras med hjälp av en mätmast. För att få en uppskattning av vindklimatet krävs dock flera års mätningar, vilket oftast inte är möjligt varken praktiskt eller ekonomiskt. Med en längre referensserie kan korta mätserier korrigeras för att motsvara ett normalår. Genom denna process, som ofta kallas normalårskorrigering eller MCP (Measure-Correlate-Predict), införs dock osäkerheter.

I den här rapporten har osäkerheter kopplade till normalårskorrigering av vinddata analyserats. Osäkerheter kopplade till längden av mätserien samt under vilken säsong mätningar genomförts har studerats. Till grund för studien har mastdata från en 29 år lång mätserie från Näsudden, Gotland, använts tillsammans med olika metoder för normalårskorrigering samt en rad olika återanalysdataserier. Resultaten visar att osäkerheter minskar med ökad längd på mätperioden. Dock ses ett tydligt säsongsberoende; mätperioder centrerade under vintern underskattar i regel den klimatologiska årsmedelvinden medan perioder centrerade under sommaren överskattar. Perioder med relativt hög korrelation garanterar inte små medelfel. I värsta fall avviker ett års normalårskorrigerad mätning mer än 0.75 m/s från den sanna medelvinden.

Ytterligare en studie har genomförts, där korta mätseriers förmåga att fånga variationer i vindklimat inom en vindpark har utvärderats. De korta mätserierna är tänkta att t.ex. komma från en sodar som korreleras mot en mätmast inom parken. I studien har högupplöst modelldata för en tänkt vindpark används. Resultaten visar på ett tydligt säsongsberoende av osäkerheten. Sex månader långa observationer, centrerade under sommar och vinter, avviker efter normalårskorrigering från den riktiga årsmedelvinden med upp till 0.6 m/s. Lika långa mätningar centrerade under vår och höst, avviker mindre än 0.2 m/s. 

Place, publisher, year, edition, pages
2013. , 49 p.
Series
Examensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, ISSN 1650-6553 ; 260
Keyword [en]
wind climate, uncertainty, long-term correction, Measure-Correlate-Predict, MCP, reanalysis dataset, seasonal variation, on-site measurements
Keyword [sv]
vindklimat, osäkerhet, normalårskorrigering, Measure-Correlate-Predict, MCP, återanalysdata, säsongsvariation, vindmätning
National Category
Meteorology and Atmospheric Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-200183OAI: oai:DiVA.org:uu-200183DiVA: diva2:622452
Subject / course
Meteorology
Educational program
Master Programme in Physics
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-06-14 Created: 2013-05-21 Last updated: 2013-06-14Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(5468 kB)538 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 5468 kBChecksum SHA-512
5000690fc370b3520e2d596238eeee3c3c6a69756b45a14068ef739e392990cb91519b9535fa120e8d3be10d446519b1e0f6e36050e61efccc3578936074653b
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
LUVAL
Meteorology and Atmospheric Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 538 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 610 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf