PerfC: TR10 - Standortertrag

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Auf diesem Register wird der Standortertrag gemäß TR10 ermittelt. Falls alle WEA eine Verfügbarkeit von 97 % oder höher erreicht haben, können Sie direkt auf das vertikale Register Ergebnis wechseln. Liegt die Verfügbarkeit einer oder mehrerer WEA unter 97%, muss die fiktive Energiemenge berechnet werden, die erzeugt worden wäre, wenn die Verfügbarkeit der WEA höher gewesen wäre (Detailliertes Verfahren der TR10).

Standortertrag - WG Korrelation

Liegt die Verfügbarkeit einer oder mehrerer WEA unter 97%, muss eine Windgeschwindigkeits-Korrelation durchgeführt werden. Die mit dem Gondelanemometer gemessene Windgeschwindigkeit ist nicht mehr zuverlässig, sobald die WEA nicht produziert, da die Gondelübertragungsfunktion (Nacelle Transfer Function - NTF) gemäß TR10 nur für den Normalbetrieb gültig ist. Daher ist eine Korrektur der Windgeschwindigkeiten in diesem Fall notwendig. Um eine konsistente Zeitreihe zu erhalten, müssen zudem Lücken in der Windgeschwindigkeitszeitreihe gefüllt werden. Windgeschwindigkeiten jeden Zeitstempels der Kategorie 2 werden durch die Windgeschwindigkeit der bestkorrelierenden Quelle im Normalbetrieb (Kategorie 0) ersetzt. Für die Berechnung der Korrelation werden nur Zeitstempel im Normalbetrieb verwendet.

Die Korrelation wird sektoriell auf Monatsbasis durchgeführt. Es werden zwölf 30°-Sektoren verwendet gemäß z.B. 345° < Nord ≤ 15°. Die monatliche Korrelation wird mit Hilfe eines 3-Monats-Fensters ermittelt. Wenn also beispielsweise die Korrelation für Juli berechnet werden soll, werden die Daten für Juni, Juli und August genutzt. Im 3-Monats-Zeitraum müssen mindestens 8640 Samples vorliegen, andernfalls wird der Zeitraum in beide Richtungen um einen weiteren Monat erweitert, also im Beispiel auch die Daten aus Mai und September dazugenommen. In jedem Richtungssektor müssen dabei mindestens 12 Werte vorliegen, sonst wird hier nach der gleichen Logik eine Erweiterung des Zeitraums - nur für den betreffenden Sektor - durchgeführt.

Referenzdatenbank

Die TR10 erlaubt die Nutzung von Winddaten von Messmasten oder Online-Quellen wie Reanalyse oder Meso-Daten, die Sie über Referenzdatenbank hinzufügen können. Sie haben in der Regel schlechtere Korrelationen, können aber dennoch in Situationen hilfreich sein, in denen keine andere Datenquelle verfügbar ist. Zusätzlich können hier auch Temperatur- und Luftdruckdaten definiert werden, die für die Ermittlung der Luftdichte für die gleitenden Leistungskennlinien verwendet werden, sofern sie nicht in den SCADA-Daten enthalten sind. Die Übersicht zeigt die in Ihrem Projekt verfügbaren Zeitreihen, außerdem können Sie direkt hier zusätzliche Onlinedaten importieren.

Windrichtungsquelle wählen

Die Anlagen innerhalb eines Windparks zeigen meist Unterschiede in der Windrichtung resp. Aufnahme der Gondelposition. Auch wenn die WEA korrekt ausgerichtet ist, kann die aufgezeichnete Windrichtung fehlerhaft sein. Wenn die Unterschiede zwischen den Windrichtungen der WEA innerhalb des Parks unerwartet hoch sind und/oder unplausibel erscheinen, kann hier für einzelne oder auch für alle WEA eine andere Windrichtungsquelle festgelegt werden. Das Windrichtungssignal kann dabei entweder von einer Nachbar-WEA oder aus einem METEO-Objekt, also einer separaten Zeitreihe, stammen.

Über Berechnen wird nun für WEA mit Verfügbarkeit <97% eine Korrelation mit den gewählten Windgeschwindigkeitsquellen durchgeführt, um für jeden Monat mit fehlender Produktion die bestkorrelierende Datenquelle zu finden. Als Ergebnis erscheint eine grafische Übersicht auf der linken Seite des Fensters (1), die die Matrix der Korrelation aller Signale untereinander zeigt. In grün werden Korrelationen über 0,7 dargestellt, in rot die schlechteren Werte. Die graue Farbe wird für Daten verwendet, deren Verfügbarkeit über 97% liegt und für die deshalb die Korrelationen nicht berechnet wurden. Fahren Sie mit der Maus über die farbigen Blöcke, sehen Sie unter (2) eine Erläuterung, das Beispiel zeigt eine Korrelation von 0,643 zwischen EmdWrfEurope+ zu WEA 1.

Auf der rechten Seite (3) sind die monatlichen Korrelationen gezeigt. Die Zahl in der jeweiligen Sektorspalte gibt die Anzahl der Monate an, die für die Bestimmung der Korrelation verwendet wurden. Drei Monate ist hier das Minimum. Um die Tabelle zu verkürzen, ist im Feld darüber (4) standardmäßig angegeben, dass hier nur die verlängerten Zeiträume angezeigt werden sollen, also nur die, die mehr als drei Monate Daten benötigen, um 8640 Samples zu erhalten.

Standortertrag - WG-Regression

Nach der Berechnung der besten Korrelationen, werden sie auf diesem Register für die Situationen angewendet, in denen die WEA nicht produziert (Kategorie 2), um konsistente Windgeschwindigkeitszeitreihen gemäß TR10 zu erhalten. Nachdem über die Schaltfläche Windgeschw.korrektur bei allen Zeitstempeln mit Kategorie 2 die Windgeschwindigkeit ersetzt wurde, werden die Ergebnisse in einer Tabelle (1) mit Grafik (2) dargestellt.

Die Tabelle (1) zeigt den Vergleich der mittleren Windgeschwindigkeit aus der originalen Zeitreihe (v vorher) im Vergleich (∆v in %) mit der neuen, konsistenten Zeitreihe (v nachher) sowie den prozentualen Anteil der ersetzen Werte. Die Legende (3) ganz unten im Fenster erläutert die Farbgebung der grafischen Darstellung. Die orange Kennzeichnung steht dabei für fehlende Daten, d.h. Zeitstempel der Kategorie 2, die nicht ersetzt werden konnten, da keine geeingete Datenquelle zur Verfügung stand. Das passiert z.B. wenn alle WEA im Windpark gleichzeitig stillstanden und keine weiteren Datenquellen wie Mesodaten vorhanden sind. Ist das der Fall, erscheint eine Warnung, dass diese Lücken eine Abweichung zur TR10 darstellen und Sie werden aufgefordert weitere Winddaten auf Register WG Korrelation, z.B. aus Onlinedaten, hinzuzufügen. Andernfalls wird im TR10-Bericht eine Abweichung zur Richtlinie vermerkt.

Auf diesem Register sind folgende Visualisierungs- und Exportmöglichkeiten vorhanden:

• Zeige Zeitreihe: Zeitreihengrafik

• Erstelle METEO-Objekt(e): Erstellt METEO-Objekte mit den neuen, konsistenten Zeitreihen

• Exportiere Zeitreihe (CSV): Exportiert die konsistenten Zeitreihen als CSV-Datei

• Exportiere Korrekturdefinition (CSV): Exportiert die Details der durchgeführten Modifikationen als CSV-Datei

Standortertrag - Gleitende LK

In der Realität weichen Leistungskennlinien von WEA im Betrieb von den gemessenen bzw. gewährleisteten Kennlinien ab und können sich auch mit der Zeit verändern. Um gemäß TR10 die entgangene Energiemenge bei Verfügbarkeit unter 97 % zu berechnen, werden daher aus den SCADA-Daten gleitende Leistungskennlinien (LK) für je drei Monate abgeleitet. Diese gleitenden LK basieren auf allen Zeitstempeln der Kategorien 0 und 1 und werden genutzt, um den Ertrag bei Samples der Kategorie 2 zu ermitteln. Über Berechnen erhalten Sie die nach TR10 berechneten Leistungskennlinien für alle WEA, deren Verfügbarkeit kleiner oder gleich 97 % ist. Dabei werden für Tag- und Nachtbetrieb gemäß TR10 unterschiedliche LK verwendet, um z.B. Schallreduzierung abzubilden. Die Einstellungen zum Tag- und Nachtbetrieb werden unter Daten - TR10: Import SCADA - Zuordnung/Laden gesetzt. Die LK werden für 1 m/s -Geschwindigkeits-Klassen gebildet: 0,5 m/s ≤ v < 1,5 m/s; 1,5 ≤ v < 2,5 m/s; etc. Die Mindestanzahl der verfügbaren Daten (aua Kategorie 0 und 1) ist dabei auf 8640 Werte festgelegt. Liegen in einem Bin weniger als sechs Werte vor, muss die LK für dieses Bin aus der daüber und darunter liegenden Geschwindigkeits-Klasse interpoliert werden. Die Einstellungen auf der rechten Seite dienen nur der Ansicht in diesem Fenster und haben keinen Einfluss auf die Berechnung.

Standortertrag - Ergebnis

Das nächste vertikale Register Ergebnis gibt Ihnen einen Überblick über die bisherigen Ergebnisse. Über Berechne Produktion wird die gesamte Produktion aus den 10 min-SCADA-Daten der WEA summiert (E_Prod). Über die Schaltfläche Plausibilität werden die nach TR10 geforderten Skalierungsfaktoren SF_Park berechnet, um die elektrischen Verluste aus den 10 min-Daten zu entfernen. SF_Park muss auf Monatsbasis berechnet werden und im Bereich 87% ≤ SF_Park ≤ 109% liegen. Falls die Werte außerhalb des definierten Bereichs liegen, muss eine Begründung dafür angegeben und eine Korrektur vorgenommen werden, die im Bericht dokumentiert werden. Anschließend gehen Sie auf Berechne Standortertrag. Dadurch erscheinen weitere durch TR10 geforderte Ergebnisse:

• E_{Prod_skal}: skalierte Produktion bzw. die Produktion der WEA abzüglich elektrischer Verluste (TR10 Kapitel 5.3)

• E_EinsMan: Energiemenge, die aufgrund von Einspeisemanagement nicht eingespeist, aber kompensiert wurde (TR10 Kapitel 5.4)

• Anteil: Faktor, der für diese Berechnung verwendet wird (ebd.)

• E_OV: Strom, der aufgrund von optimierter Vermarktung nicht erzeugt wurde

• E_Ausf: fiktiver Strom, der aufgrund der TR10-Verfügbarkeit kleiner gleich 97% nicht erzeugt wurde (TR10 Kapitel 6.3)

• SE_Y: Standortertrag im gewählten Zeitraum:

- bei Verfügbarkeit der WTG i von mindestens 98%:

SE_Y,WTGi = E_{Prod_skal,WTGi} + E_EinsMan,WTGi + E_OV,WTGi

- bei Verfügbarkeit der WTG i zwischen 97% und 98% (V_t,WTGi = Verfügbarkeit der WTG i):

SE_Y,WTGi = 98% / V_t,WTGi * E_{Prod_skal,WTGi} + E_EinsMan,WTGi + E_OV,WTGi

- bei Verfügbarkeit der WTG i unter 97%

SE_Y,WTGi = 98% * (E_Ausf,WTGi + E_{Prod_skal,WTGi} + E_EinsMan,WTGi + E_OV,WTGi

Weitere Themen:

• PERFORMANCE CHECK-Überblick
• Modellvalidierung und -kalibrierung
• Post-Construction-Analyse
• Berechnung der Standortgüte (TR10)
• Zeitreihenbasierte PARK-Berechnung (optional)
• Datenaufbereitung und Existierende WEA
• Start PERFORMANCE CHECK
• Datenimport
• Statistik
• Standortertrag (TR10)
• Standortgüte (TR10)
• Bericht (TR10)
• Grafiken - Monatliche Daten
• Grafiken - Detaillierte Zeitreihen