Difference between revisions of "PARK: Register Optionen (Standard)"

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'''Curtailments anwenden''': Sektormanagement-Curtailments wirken sich auf die Produktion einer WEA sowie auf den Wake-Effekt an benachbarten WEA aus. Beides wird berücksichtigt, wenn diese Option aktiviert ist. Für weitere Informationen siehe [[PARK: Register Curtailment]].
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''Diese Option ist nicht verfügbar für Berechnungen der Gruppe '''Andere PARK-Berechnungen''' auf dem Register '''Hauptteil'''.''
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'''Blockage verwenden''': Zeigt ein zusätzliches [[PARK: Register Blockage|Register Blockage]] an, auf dem Blockage (Induktion) betreffende Einstellungen getätigt werden können.
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'''Erweiterte Optionen zeigen''': siehe [[PARK: Register Optionen (Standard)#Erweiterte Optionen|unten]]
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'''Wakemodell''': Siehe [[Wakeverlust-Modell]]. EMD empfiehlt das '''N.O.Jensen (Risø/EMD) Park 2 2018'''-Modell.
  
  
 
'''Modellparameter'''
 
'''Modellparameter'''
  
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[[Wake-Decay-Konstante]]: Definiert, wie stark die Wake sich hinter dem Rotor ausdehnt. Der Standardwert 0,075 bedeutet, dass sich der Durchmesser der Wake für jeden Meter hinter dem Rotor um 7,5 cm um vergrößert. Wenn nicht die [[PARK: Register Optionen#Erweiterte Optionen|Erweiterten Optionen]] ausgewählt sind, stehen diese Werte zur Verfügung:
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'''Wake-Decay-Konstante''': Siehe den Abschnitt über [[Wakeverlust-Modell]]e, insbesondere das Kapitel zur [[Wake-Decay-Konstante]]. Definiert, wie stark die Wake sich hinter dem Rotor ausdehnt und wie schnell sich die Windgeschwindigkeit erholt. Es wird empfohlen, diesen Wert standortspezifisch und mit Bezug auf die Nabenhöhe (via [[PARK: Register Optionen#Erweiterte Optionen|Erweiterte Optionen]]) zu wählen.
  
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Ohne die '''Erweiterten Optionen''' stehen lediglich die folgenden Standardwerte zur Verfügung:
  
 
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Niedrige Werte bedeuten zwar, dass der Durchmesser der Wake sich nur langsam erweitert, aber auch, dass die Windgeschwindigkeit sich in der Wake langsamer wieder erholt.
 
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Beachten Sie hierzu den [[Wakeverlust-Modell|Abschnitt über das Wake-Modell]], in dem auf die Nabenhöhen-Abhängigkeit der Wake-decay-Konstante (WDC) eingegangen wird. Bei höheren Nabenhöhen sollte die WDC aufgrund der geringeren Turbulenz reduziert werden. Hierfür stehen im Erweiterten Modus weitere Auswahlmöglichkeiten zur Verfügung.
 
  
  
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====Erweiterte Optionen====
 
====Erweiterte Optionen====
  
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'''Wake-decay-Konstante''': Das Menü enthält weitaus mehr Möglichkeiten, die WDC Landschaft und Nabenhöhe anzupassen:
 
  
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'''Wake-decay-Konstante'''
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Das Menü enthält weitere Möglichkeiten, die WDC Landschaft und Nabenhöhe anzupassen:
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{|class="wikitable"
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|'''Gelände &darr;'''||'''RC''' &darr; ||'''25'''||'''50'''||'''75'''||'''100'''||'''150'''
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|Sehr stabil||-||0,035||0,034||0,033||0,033||0,032
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|Offshore||0||0,057||0,054||0,052||0,051||0,049
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|-
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|Offshore, hohe TI||0,5||0,072||0,067||0,065||0,063||0,060
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|Sehr freie Felder||1,0||0,059||0,054||0,051||0,049||0,047
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|-
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|Freie Felder||1,5||0,065||0,059||0,056||0,053||0,051
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|-
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|Strukturierte Felder||2,0||0,073||0,065||0,061||0,058||0,055
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|-
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|Stark strukturierte Felder||2,5||0,083||0,073||0,068||0,065||0,061
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|-
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|Bewaldet / komplex||3,0||0,096||0,082||0,076||0,072||0,067
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|-
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|Sehr bewaldet / komplex||3,5||0,114||0,095||0,087||0,082||0,075
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Weitere Informationen zur Wake-decay-Konstante finden Sie unter [[Wakeverlust-Modell]].
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{{PreVer32|Die hinterlegten Werte in windPRO 3.1 sind:
  
 
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Die hinterlegten Werte sind (*ab windPRO 3.1):
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{|class="wikitable"
 
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|'''Gelände &darr;'''||'''Nabenhöhe &rarr;'''||'''25'''||'''50'''||'''75'''||'''100'''||'''150'''
 
|'''Gelände &darr;'''||'''Nabenhöhe &rarr;'''||'''25'''||'''50'''||'''75'''||'''100'''||'''150'''
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Weitere Informationen zur Wake-decay-Konstante finden Sie unter [[Wakeverlust-Modell]].
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Über die Eingabe '''Anzahl der Sektoren''' und die Tabelle darunter kann für jeden Sektor individuell ein Terraintyp angegeben werden. Wird als Terraintyp '''Benutzerdefiniert''' gewählt, können die drei Spalten '''Umgebungsturbulenz''', '''Rauigkeitslänge''' und '''Wake-decay-Konstante''' manuell angepasst werden.  
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Die Eingaben in diesem Fenster sind vollständig durch Formeln miteinander verknüpft (siehe [[Wakeverlust-Modell]]).
  
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'''Von METEO-Daten laden''': Die sektorweise '''Umgebungsturbulenz''' kann aus einem Meteodaten-Objekt geladen werden.
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*'''Erwartete Nabenhöhe (Park)[m]''': Geben Sie die Höhe der Park-WEA an (wenn verschiedene Höhen verwendet werden, wählen Sie die dominante oder die mittlere Höhe).
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*'''Anzahl der Sektoren''': Geben Sie an, in welcher räumlichen Auflösung die Angaben zur Wake-Decay-Konstante erfolgen sollen.
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**Für schnelle Berechnungen in relativ homogenem Gelände wählen Sie nur einen Sektor
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*'''Manuelle Eingabe / METEO-Objekt''': Wenn Messdaten vom Standort in einem METEO-Objekt vorliegen, verwenden Sie in der Regel dieses; ansonsten definieren Sie die Geländeklassen in den Sektoren manuell.
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*'''Manuelle Eingabe über''': Standard ist die Eingabe über die Geländeklasse, die für eine Rauigkeitslänge steht. Die TI und WDC werden dann für die angegebene Nabenhöhe berechnet. Soll die WDC z.B. durch Eingabe der TI oder der Rauigkeitslänge ermittelt werden, so ist dies auch möglich (Geländeklasse ist dann "Benutzerdefiniert").
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*'''WDC = TI x Faktor''': Der Standardfaktor für das N.O.Jensen-Modell ist 0,4; für das PARK2-Modell ist es 0,48. Wird das Wakemodell geändert, nachdem in diesem Fenster bereits Eingaben erfolgt sind, sollten die berechneten Werte auf jeden Fall danach überprüft werden, ob sie noch mit dem geänderten Faktor zusammen passen.
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**'''Offshore und Onshore mit geringer TI ~<10%''': Viele Validierungen zeigen, dass an Standorten mit geringer Turbulenz der Faktor 0,4 (PARK1) oder 0,48 (PARK2) deutlich zu gering sind. Wird diese Option aktiviert, wird der Modellstandard auf 0,67 (PARK1) bzw. 0,8 (PARK2) geändert.
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*'''TI skalieren mit Faktor''': Mit diesem Faktor können z.B. TI aus Mesoscale-Daten an Standortmessungen angepasst werden. Mesoscale-TI hat an Onshore-Standorten eine hohe Unsicherheit, da die Modelle auf der Mesoskalen-Ebene arbeiten und somit die Mikroskalige Turbulenz nicht erfassen. Eine Kurzzeitmessung reicht häufig aus, um die Mesoscale-TI auf das Standortniveau zu kalibrieren und somit eine Langzeit-TI-Zeitreihe zu erhalten. Insbesondere bei EMD-WRF Europe+ und vergleichbaren Datensätzen zeigt sich, dass das Turbulenzniveau Offshore etwa um die Wurzel aus 2 (1,41) zu gering ist und es wird empfohlen, damit zu multiplizieren. Für EMD-ConWx und EMD-WRF On-Demand-Daten ist die TI Offshore wie erwartet und sollte nicht skaliert werden.
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{{Knopf|'''Von METEO-Daten laden'''}}: Die sektorweise '''Umgebungsturbulenz''' kann aus einem Meteodaten-Objekt geladen werden. Dabei wird die Turbulenz auf Nabenhöhe konvertiert, um einen korrekten Input zu liefern für die WDC-Berechnung oder für Modelle, die direkt die TI verwenden (WakeBlaster und Ainslie).
  
  
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Wird nur die einfache gemessene Turbulenz gewünscht, muss der Faktor n = 0 gesetzt werden. Die charakteristische Turbulenz entsprechend IEC 61400-1 ed. 2 besteht aus der gemessenen Turbulenz zuzüglich der Standardabweichung der Turbulenz (Faktor n = 1),  für eine 1,28-fache Standardabweichung, entsprechend der repräsentativen Turbulenz lt. IEC 61400-1 ed. 3 wird der Faktor n = 1,28 verwendet.
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Der Windgeschwindigkeitsbereich, aus dem die Turbulenzen gemittelt werden, wurde auf 5-15 m/s festgelegt, da dies der Bereich ist, in dem die Wakeverluste am wichtigsten sind.
  
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Die Rauigkeitslänge und die Wake Decay-Konstante werden aus der mittleren Turbulenz (ohne Standardabweichung) berechnet.
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{{PreVer32|In Versionen vor windPRO 3.2 wurde ein Windgeschwindigkeitsbereich von 10-20 m/s verwendet.}}
  
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Die Methode zur vertikalen Skalierung der Umgebungsturbulenz ist beschrieben im folgenden Dokument:
 
  
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http://help.emd.dk/knowledgebase/content/ReferenceManual/Wake_Model.pdf
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Mit der kleinen Taschenrechner-Schaltfläche neben der Option zur manuellen Eingabe über die TI (erscheint nur, wenn diese Option ausgewählt ist) gelangen Sie zum Umgebungsturbulenz-Rechner:
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Abschnitt ''Vertical Scaling of the Ambient Turbulence Level''
 
  
  
 
'''Erweiterte Berechnungen'''
 
'''Erweiterte Berechnungen'''
 
   
 
   
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Diese Berechnungen stehen nur zur Verfügung, wenn ein anderes Wakemodell als N.O.Jensen (Risø/EMD) verwendet wird.
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Diese Berechnungen stehen nur zur Verfügung, wenn ein anderes Wakemodell als '''N.O.Jensen (Risø/EMD)''' bzw. '''N.O.Jensen (Risø/EMD) Park 2 2018''' verwendet wird.
  
  
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In Bezug auf das Wake-Modell empfiehlt EMD das '''N.O.Jensen (Risø/EMD)'''-Modell. Einige Berechnungsoptionen (s.o.) sind mit diesem Modell allerdings nicht möglich, in diesen Fällen wird das Modell '''N.O.Jensen (EMD) 2005''' empfohlen. Die drei anderen Modelle werden zur experimentellen Nutzung zur Verfügung gestellt. Bisherige Tests haben ergeben, dass diese Modelle mit den Standardeinstellungen zu niedrige Wake-Verluste annehmen.
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Siehe Kapitel [[Wakeverlust-Modell]].
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EMD empfiehlt das '''N.O.Jensen (Risø/EMD) Park 2 2018'''-Modell. Informationen zu diesem und den anderen Wakemodellen finden Sie unter [[Wakeverlust-Modell]] sowie in [http://help.emd.dk/knowledgebase/content/ReferenceManual/Wake_Model.pdf diesem Dokument].
  
  
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In Bezug auf Turbulenzberechnungen sind das Modell '''S. Frandsen: 1999''' oder das '''TNO-Modell''' derzeit am weitesten anerkannt. Wir empfehlen, Turbulenzberechnungen mit [[SITE COMPLIANCE (DE)|SITE COMPLIANCE]] durchzuführen.
 
  
 
Die Wake- und Turbulenzmodelle sowie andere Erweiterte Funktionen der PARK-Berechnung sind im folgenden Dokument beschrieben:
 
Die Wake- und Turbulenzmodelle sowie andere Erweiterte Funktionen der PARK-Berechnung sind im folgenden Dokument beschrieben:
  
 
http://help.emd.dk/knowledgebase/content/ReferenceManual/Wake_Model.pdf
 
http://help.emd.dk/knowledgebase/content/ReferenceManual/Wake_Model.pdf
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Turbulenzberechnungen innerhalb von PARK sind nicht mit den Modellen '''N.O.Jensen (Risø/EMD)''' sowie '''N.O.Jensen (Risø/EMD) Park 2 2018''' möglich. Wir empfehlen, Turbulenzberechnungen mit [[SITE COMPLIANCE (DE)|SITE COMPLIANCE]] durchzuführen.
  
  

Revision as of 18:18, 28 February 2022

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DE PARK(8).png


Curtailments anwenden: Sektormanagement-Curtailments wirken sich auf die Produktion einer WEA sowie auf den Wake-Effekt an benachbarten WEA aus. Beides wird berücksichtigt, wenn diese Option aktiviert ist. Für weitere Informationen siehe PARK: Register Curtailment.

Diese Option ist nicht verfügbar für Berechnungen der Gruppe Andere PARK-Berechnungen auf dem Register Hauptteil.

Blockage verwenden: Zeigt ein zusätzliches Register Blockage an, auf dem Blockage (Induktion) betreffende Einstellungen getätigt werden können.

Erweiterte Optionen zeigen: siehe unten

Wakemodell: Siehe Wakeverlust-Modell. EMD empfiehlt das N.O.Jensen (Risø/EMD) Park 2 2018-Modell.


Modellparameter

Wake-Decay-Konstante: Siehe den Abschnitt über Wakeverlust-Modelle, insbesondere das Kapitel zur Wake-Decay-Konstante. Definiert, wie stark die Wake sich hinter dem Rotor ausdehnt und wie schnell sich die Windgeschwindigkeit erholt. Es wird empfohlen, diesen Wert standortspezifisch und mit Bezug auf die Nabenhöhe (via Erweiterte Optionen) zu wählen.

Ohne die Erweiterten Optionen stehen lediglich die folgenden Standardwerte zur Verfügung:

DE PARK(9).png


Berichtsoptionen

Zusätzl. Referenzhöhe: Gibt für die angegebene Höhe und die Position des Terraindatenobjekts die mittlere Windgeschwindigkeit, Bruttowindenergie und Äquivalente Rauigkeit an.

WEA-Fläche(n) auf Karte: Ausgewählte WEA-Flächen-Objekte werden auf Karten auf Berichten angezeigt.

Umgang mit Verlusten und Unsicherheiten: Hier wird die Auswahl getroffen, wie dieses Thema auf den Berichten gehandhabt wird. Es wird empfohlen, das Modul LOSS&UNCERTAINTY zu verwenden, um diesem wichtigen Teil der AEP-Berechnung den angemessenen Fokus zu geben. Für einfachere oder vorläufige Berechnungen können die anderen Optionen verwendet werden. Mit der Option Pauschaler Abschlag wird eine zusätzliche Spalte in den Ergebnistabellen eingeführt, in denen die entsprechende Reduktion ausgewiesen wird. Der Spaltentitel kann selbst definiert werden.


Erweiterte Optionen

Wake-decay-Konstante

Das Menü enthält weitere Möglichkeiten, die WDC Landschaft und Nabenhöhe anzupassen:


DE PARK(10.2).png


Nabenhöhe
Gelände ↓ RC ↓ 25 50 75 100 150
Sehr stabil - 0,035 0,034 0,033 0,033 0,032
Offshore 0 0,057 0,054 0,052 0,051 0,049
Offshore, hohe TI 0,5 0,072 0,067 0,065 0,063 0,060
Sehr freie Felder 1,0 0,059 0,054 0,051 0,049 0,047
Freie Felder 1,5 0,065 0,059 0,056 0,053 0,051
Strukturierte Felder 2,0 0,073 0,065 0,061 0,058 0,055
Stark strukturierte Felder 2,5 0,083 0,073 0,068 0,065 0,061
Bewaldet / komplex 3,0 0,096 0,082 0,076 0,072 0,067
Sehr bewaldet / komplex 3,5 0,114 0,095 0,087 0,082 0,075


Weitere Informationen zur Wake-decay-Konstante finden Sie unter Wakeverlust-Modell.

(Hier klicken für Versionen vor windPRO 3.2)

Die hinterlegten Werte in windPRO 3.1 sind:

DE PARK(10).png


DE PARK(10.1).png




Sektorweise Daten

Über Bearbeiten/aus METEO-Obj. können Sie die Einstellungen zur Wake-decay-Konstante sowie zur Umgebungsturbulenz (sofern diese für die aktuellen Berechnungsoptionen notwendig ist) sektorweise verfeinern:


DE PARK(11).png


Die Eingaben in diesem Fenster sind vollständig durch Formeln miteinander verknüpft (siehe Wakeverlust-Modell).

  • Erwartete Nabenhöhe (Park)[m]: Geben Sie die Höhe der Park-WEA an (wenn verschiedene Höhen verwendet werden, wählen Sie die dominante oder die mittlere Höhe).
  • Anzahl der Sektoren: Geben Sie an, in welcher räumlichen Auflösung die Angaben zur Wake-Decay-Konstante erfolgen sollen.
    • Für schnelle Berechnungen in relativ homogenem Gelände wählen Sie nur einen Sektor
  • Manuelle Eingabe / METEO-Objekt: Wenn Messdaten vom Standort in einem METEO-Objekt vorliegen, verwenden Sie in der Regel dieses; ansonsten definieren Sie die Geländeklassen in den Sektoren manuell.
  • Manuelle Eingabe über: Standard ist die Eingabe über die Geländeklasse, die für eine Rauigkeitslänge steht. Die TI und WDC werden dann für die angegebene Nabenhöhe berechnet. Soll die WDC z.B. durch Eingabe der TI oder der Rauigkeitslänge ermittelt werden, so ist dies auch möglich (Geländeklasse ist dann "Benutzerdefiniert").
  • WDC = TI x Faktor: Der Standardfaktor für das N.O.Jensen-Modell ist 0,4; für das PARK2-Modell ist es 0,48. Wird das Wakemodell geändert, nachdem in diesem Fenster bereits Eingaben erfolgt sind, sollten die berechneten Werte auf jeden Fall danach überprüft werden, ob sie noch mit dem geänderten Faktor zusammen passen.
    • Offshore und Onshore mit geringer TI ~<10%: Viele Validierungen zeigen, dass an Standorten mit geringer Turbulenz der Faktor 0,4 (PARK1) oder 0,48 (PARK2) deutlich zu gering sind. Wird diese Option aktiviert, wird der Modellstandard auf 0,67 (PARK1) bzw. 0,8 (PARK2) geändert.
  • TI skalieren mit Faktor: Mit diesem Faktor können z.B. TI aus Mesoscale-Daten an Standortmessungen angepasst werden. Mesoscale-TI hat an Onshore-Standorten eine hohe Unsicherheit, da die Modelle auf der Mesoskalen-Ebene arbeiten und somit die Mikroskalige Turbulenz nicht erfassen. Eine Kurzzeitmessung reicht häufig aus, um die Mesoscale-TI auf das Standortniveau zu kalibrieren und somit eine Langzeit-TI-Zeitreihe zu erhalten. Insbesondere bei EMD-WRF Europe+ und vergleichbaren Datensätzen zeigt sich, dass das Turbulenzniveau Offshore etwa um die Wurzel aus 2 (1,41) zu gering ist und es wird empfohlen, damit zu multiplizieren. Für EMD-ConWx und EMD-WRF On-Demand-Daten ist die TI Offshore wie erwartet und sollte nicht skaliert werden.


Von METEO-Daten laden: Die sektorweise Umgebungsturbulenz kann aus einem Meteodaten-Objekt geladen werden. Dabei wird die Turbulenz auf Nabenhöhe konvertiert, um einen korrekten Input zu liefern für die WDC-Berechnung oder für Modelle, die direkt die TI verwenden (WakeBlaster und Ainslie).


DE PARK(12).png


Der Windgeschwindigkeitsbereich, aus dem die Turbulenzen gemittelt werden, wurde auf 5-15 m/s festgelegt, da dies der Bereich ist, in dem die Wakeverluste am wichtigsten sind.

(Hier klicken für Versionen vor windPRO 3.2)

In Versionen vor windPRO 3.2 wurde ein Windgeschwindigkeitsbereich von 10-20 m/s verwendet.


Mit der kleinen Taschenrechner-Schaltfläche neben der Option zur manuellen Eingabe über die TI (erscheint nur, wenn diese Option ausgewählt ist) gelangen Sie zum Umgebungsturbulenz-Rechner:

DE PARK(11.1).png


Erweiterte Berechnungen

Diese Berechnungen stehen nur zur Verfügung, wenn ein anderes Wakemodell als N.O.Jensen (Risø/EMD) bzw. N.O.Jensen (Risø/EMD) Park 2 2018 verwendet wird.


DE PARK(13).png


Reduzierte Windgeschw. in Windfarm erzeugt eine Matrix mit den berechneten WG-Reduktionen für einen bestimmten Punkt, für jede Windrichtung und jede Windgeschwindigkeit (freie Anströmung). Eine Anwendungsmöglichkeit ist es, eine sehr kleine WEA (0,1m Rotordurchmesser) an eine Messmastposition innerhalb eines Windparks zu platzieren, um die Reduktion der gemessenen Windgeschwindigkeiten durch die umliegenden WEA zu erhalten. Daraus kann dann wiederum die freie Anströmung rückgerechnet werden, was für Performance-Prüfungen nützlich sein kann.

Park-Kennlinie auf Basis des PPV-Modells bezieht die berechnete Park-Leistungskennlinie auf eine spezifische Messmastposition außerhalb der Windfarm. Dies kann z.B. für Prognosesysteme nützlich sein, in denen die Prognosewerte für eine bestimmte Position (Messmastposition) geliefert werden. Der Park-Leistungskennlinie kann dann die Windpark-Produktion entnommen werden.

Turbulenz-Berechnungen geben die Umgebungsturbulenz und die WEA-induzierte Turbulenz für jede WEA-Position aus. Hierbei handelt es sich um eine stark vereinfachte Methodik; es wird empfohlen, diese Berechnungen im Modul SITE COMPLIANCE durchzuführen, da nur dort die aktuellen IEC-Richtlinien in vollem Umfang berücksichtigt werden.


DE PARK(14).png

Weibull für +/- ½ RD berechnen: Diese zusätzliche Berichtsoption ermöglicht eine Evaluation der Variation der Windgeschwindigkeiten über die Rotorkreisfläche.


Wake-Modell

DE PARK(15).png

Siehe Kapitel Wakeverlust-Modell.

EMD empfiehlt das N.O.Jensen (Risø/EMD) Park 2 2018-Modell. Informationen zu diesem und den anderen Wakemodellen finden Sie unter Wakeverlust-Modell sowie in diesem Dokument.


Turbulenzmodell

DE PARK(16).png

Die Wake- und Turbulenzmodelle sowie andere Erweiterte Funktionen der PARK-Berechnung sind im folgenden Dokument beschrieben:

http://help.emd.dk/knowledgebase/content/ReferenceManual/Wake_Model.pdf

Turbulenzberechnungen innerhalb von PARK sind nicht mit den Modellen N.O.Jensen (Risø/EMD) sowie N.O.Jensen (Risø/EMD) Park 2 2018 möglich. Wir empfehlen, Turbulenzberechnungen mit SITE COMPLIANCE durchzuführen.


WAsP-Parameter bearbeiten

Siehe WAsP-Parameter.

Beachten Sie, dass seit WAsP 11 die WAsP-Parameter in der Windstatistik (sofern diese mit WAsP 11 generiert wurde) gespeichert werden. Bei WAsP-11-Berechnungen mit WAsP-11-Windstatistik finden im PARK-Modul modifizierte WAsP-Parameter keine Anwendung.


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