METEO-Analyzer:Kreuzvorhersage

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Bei einer Kreuzvorhersage werden die Windverhältnisse an einer Messposition mit den Daten einer anderen Messposition anhand eines Strömungsmodells (WAsP oder WAsP-CFD) vorhergesagt. Durch den Vergleich mit den dort tatsächlich gemessenen Daten erlaubt die Kreuzvorhersage Rückschlüsse darüber, wie gut ein Strömungsmodell an einem Standort funktioniert. Voraussetzung ist, dass an beiden Masten Messdaten für einen gemeinsamen Zeitraum vorliegen.

Beachten Sie, dass für die Kreuzvorhersage nur Datensamples verwendet werden, die an allen beteiligten Masten vorliegen. Überschneiden sich die Messperioden zweier Masten nur um wenige Wochen, so fließt auch nur dieser Zeitraum in die Kreuzvorhersage ein. Die Kreuzvorhersage ist damit – neben ihrer eigentlichen Funktion – auch eine sehr bequeme Möglichkeit, die mittleren Windgeschwindigkeiten für mehrere Zeitreihen nur während des überlappenden Zeitraums zu ermitteln.

Bei der Kreuzvorhersage wird aus Daten einer gewählten Zeitreihe (Spalten Vorhersage mit) eine Windstatistik berechnet und diese dann verwendet, um für die Position einer anderen Zeitreihe (Zeile vorhergesagt bei) eine Vorhersage zu treffen.

Es kann so eine Validierung sowohl der horizontalen als auch der vertikalen Extrapolation vorgenommen werden. Oben wird der Datensatz aus Zeile A (Mast North, 59,2 m) verwendet, um sowohl die Extrapolation auf eine andere Höhe am selben Mast zu testen (Zeile B), als auch die auf eine andere Mastposition (Zeilen C und D). Die Abweichung bei der Vertikalextrapolation beträgt hier nur 0,2%, wogegen die horizontale Extrapolation mit 6-7% höher liegt.

Option Terraindatenobjekt / WAsP-CFD-Ergebnis: Entscheidet darüber, welches Strömungsmodell verwendet wird und somit was für zusätzliche Daten in der Spalte Terraindatenobjekt / CFD-Ergebnis eingebunden werden müssen:

• Terraindatenobjekt: Rechnet mit WAsP. Es muss in jeder Winddaten-Zeile ein Terraindatenobjekt gewählt werden, das für den Zweck Windstatistik-Erzeugung definiert ist (es kann auch für alle Zeilen dasselbe sein). Dieses wird für alle Berechnungen verwendet, die die entsprechenden Winddaten der Zeile verwenden. Dies bezieht sich sowohl auf die Erzeugung der Windstatistik aus den Winddaten im Rahmen der Kreuzvorhersage als auch auf die Anwendung der generierten Windstatistik an der Zielposition.
• CFD-Ergebnis: Erfordert, dass für das Gelände um die Messmasten im Vorfeld eine WAsP-CFD-Berechnung durchgeführt wurde und die entsprechenden *.CFDRES-Dateien zur Verfügung stehen. Hier wird in der Spalte CFD-Ergebnis jeweils die CFD-Kachel ausgewählt, innerhalb derer sich die Winddatenquelle der Zeile befindet. Bei einer Kreuzvorhersage wird für die Berechnung der Windstatistik die CFD-Kachel der Winddaten verwendet, für Anwendung der Windstatistik an der Zielposition die CFD-Kachel der Zielposition.

Daten können mit Rechtsklick aus der Tabelle kopiert werden.

Wenn Kreuzvorhersagen schlechte Übereinstimmung zeigen, kann dies verschiedene Gründe haben, z.B.:

• Schlecht kalibriertes Messequipment
• Ungünstig positionierte Masten
• Mangelhafte Terrainbeschreibung (Rauigkeit, Höhenlinien, Hindernisse)
• Die bestimmenden Elemente des Windes an den unterschiedlichen Messmasten sind unterschiedlich (damit wird eine Kreuzvorhersage unmöglich, da das Modell von gleichen bestimmenden Elementen ausgeht). Dies kann z.B. der Fall sein, wenn einer der Masten in der Nähe einer Bergkette steht, die für mesoskalige Strömungsänderungen sorgt.
• Das Gefälle im Gelände ist hoch und aufgrund von Strömungsabrissen kann das WAsP-Modell die Änderungen nicht korrekt vorhersagen.

Für den letzten Fall empfiehlt sich, wenn das Gefälle das Problem zu sein scheint, eine WAsP-CFD-Berechnung. Alternativ kann bei Vorliegen mehrerer Messmasten am Standort das Register Kreuzvorhersage --> RIX-Korrektur/Evaluation  verwendet werden, um herauszufinden, ob die RIX-Methode geeignet ist, um die Voraussage zu verbessern und ggf. die besten RIX-Korrekturparameter zu finden.

Nur Kreuzvorhersagen, die auf dem Register Einstellungen und Hauptergebnisse bereits durchgeführt wurden, können für die RIX-Evaluation verwendet werden. Das RIX-Korrektur/Evaluations-Tool zeigt die logarithmische Windgeschwindigkeits-Abweichung in Abhängigkeit von Delta RIX. Aus der Trendlinie der Kreuzvorhersage-Fehler kann der Alpha-Wert ermittelt werden, der in der RIX-Bias-Berechnung im Modul LOSS&UNCERTAINTY verwendet werden kann, allerdings nur wenn (a) ausreichend Samples vorliegen und (b) diese auf einer angemessen geraden Linie liegen.

Achtung: Die Berechnung des Alpha-Werts für eine RIX-Korrektur benötigt mehrere Masten in vergleichbarem Gelände!

Auf dem Unterregister Kreuzvorhersage | Profil kann die Voraussage gegenüber der Messung grafisch dargestellt werden, wenn im vorherigen Fenster die Option Berechne Profile für grafische Anzeige vor der Berechnung aktiviert wurde.