SITE CALIBRATION

A questo punto si è passati alla site calibration vera e propria.

In accordo con l’Annex C della IEC 61400-12-1:2005 è stato necessario effettuare un filtraggio dei dati acquisiti sulla base dei seguenti criteri:

• Rottura o malfunzionamento degli strumenti • Venti al di fuori dei settori di misura validi

• Velocità del vento medie inferiori a 4m/s o superiori a 16m/s • Qualunque altra condizione atmosferica che possa invalidare le

misure (ad es presenza di ghiaccio).

I dati collezionati dopo essere stati sottoposti al suddetto filtraggio, devono poi rispettare altri requisiti affinché il database possa essere considerato completo:

• Almeno 24 ore di dati per ogni direzione valida (ovvero144 dati da 10 minuti per ogni direzione valida)

• Almeno 6 ore di dati devono contenere velocità del vento superiori ad 8m/s

• Almeno 6 ore di dati devono contenere velocità del vento inferiori a 8m/s

• Il data-set dovrebbe superare una verifica di convergenza dei dati. Tale verifica non è obbligatoria ma è consigliata e consiste nel calcolare per ogni bin la media mobile normalizzata in funzione del numero di ore. In generale in molti siti la media mobile converge entro lo 1% ad un valore stabile già dopo 8-16 ore. Lo scarto si

_ bin bin bin Incertezza standard N

σ

39 riduce al 0.5% dopo 24 ore. Se la media mobile normalizzata invece inizia ad allontanarsi dal valore unitario dopo che sembrava essersi stabilizzata, allora è probabile che vi sia un problema sulla coppetta o sull’indicatore di direzione oppure che il sito sia soggetto a fenomeni di lungo corso che non erano stati considerati.

Detto questo, lo scopo della site calibration è quello di determinare i fattori di correzione del flusso definiti come il valor medio del rapporto tra la velocità misurata sulla TORRE_2 e la velocità misurata su TORRE_1 per ogni settore valido:

Eq. 9 dove i identifica il settore ed Ni il numero di dati rilevati in quel settore.

Attraverso questi fattori è stato possibile, durante la fase di determinazione della power curve, stimare la velocità del vento all’hub della turbina per poterla correlare alla potenza elettrica prodotta dalla macchina.

Dei fattori di correzione del flusso è stata valutata anche l’incertezza. La categoria A dell’incertezza è data dal rapporto tra la deviazione standard dei fattori di correzione del flusso nel bin di direzione j-esimo (Sα,j) divisa per

la radice quadrata del numero di dati presenti nel bin di direzione j-esimo (Nj)

Eq. 10 mentre l’incertezza globale associata alla site calibration (uα,i,j) è data dal

contributo delle incertezze operazionali (in questo caso trascurabili poiché i due anemometri installati su TORRE_1 e TORRE_2 sono dello stesso tipo), delle incertezze associate alla calibrazione dei sensori (uv1,j) e delle incertezze

associate al sistema di acquisizione dati (udv,j).

Eq. 11 i è l’indice del bin di velocità ed j è l’indice del bin di direzione considerato. I valori numerici delle incertezze verranno riportati a seguire.

Sulla base dei fattori di correzione del flusso è stato necessario effettuare un’altra selezione dei dati utili. Fra un settore ed un altro i fattori di correzione possono cambiare in modo rilevante e ciò fa sì che se tali variazioni si verificano su settori adiacenti si possono commettere degli errori, anche importanti, nel trattare quei dati che cadono ai confini del settore di misura angolare. _ 2( ) 1 _1( ) 1 Ni TORRE j i j i TORRE j v N v

α

∑

2

2

S

u

u

u

V

V

N

=

+

+

40 Per tale ragione la norma raccomanda di selezionare solo quei settori per i quali i fattori di correzione del flusso varino meno del 2% rispetto ai settori adiacenti. I settori in cui tale requisito non viene rispettato saranno esclusi da quelli validi ai fini della determinazione della curva di potenza.

Vediamo innanzitutto in Fig.15 e 16 come è composto il data-set dopo l’esclusione dei dati sulla base delle condizioni necessarie a ritenere completo il database.

In entrambi i casi solo 10 settori possono entrare a far parte del data-set. Si applica poi l’esclusione di quei settori in cui non è rispettata la condizione che la differenza fra il fattore di correzione in una data direzione e quelli contigui non debba superare il valore di 0.02. La Fig.17 mostra i fattori di correzione del flusso calcolati per ogni settore e la verifica della bontà del settore in termini di variazione del fattore di correzione tra un settore e quello adiacente. I settori indicati come “incerto” sono quelli in cui lo scostamento dal valore 0.02 non è eccessivo e sono pertanto stati sottoposti ad approvazione da parte dell’ente certificatore circa la loro riabilitazione. L’ente ha però preferito non riammetterli, pertanto al fine di espletare la successiva fase di power curve measurement solamente tre settori saranno utilizzabili.

Le velocità del vento in corrispondenza della turbina saranno dunque stimate applicando alla velocità del vento rilevata dall’anemometro principale su TORRE_1 i fattori di correzione:

• 0.9167 per vento proveniente dal settore 5-15° • 0.6526 per vento proveniente dal settore 205-215° • 1.0193 per vento proveniente dal settore 235-245°

41 Settori esclusi per ostacoli di scia

Settori esclusi per dati minori di 144 (24h)

Settori esclusi perché privi di almeno 36 dati (6h) oltre 8m/s Settori esclusi perché privi di almeno 36 dati (6h) al di sotto di 8m/s

42 Settori esclusi per ostacoli di scia

Settori esclusi per dati minori di 144 (24h)

Settori esclusi perché privi di almeno 36 dati (6h) oltre 8m/s Settori esclusi perché privi di almeno 36 dati (6h) al di sotto di 8m/s

43 Fig. 17: Fattori di correzione del flusso e validazione dei settori di misura

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