WindDesign

• Type: Thesis
• Date: 2014-07-11

Authors

João da Silva Carvalho (Author) FEUP

Thesis

WindDesign

Master's Degree

Dissertation

Scientific classification

FOS: Engineering and technology > Other engineering and technologies

Associated Institutions

FEUP - Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Other information

Resumo (PT): Os parques éolicos são constituídos por um conjuntos de aerogeradores ligados a umarede de transmissão de energia eléctrica. Nos últimos cinco anos a capacidade instaladaglobal da energia eólica triplicou. Só no último ano a indústria da energia eólica adicionou12,4 por cento de capacidade, globalmente.A energia gerada do vento é bastante consistente em períodos longos (por ex., anuais)mas tem variações significativas em períodos curtos. O estudo da meteorologia auxilia oajustamento de redes eólicas de acordo com as variações previstas. Um dos fatores queafeta a produção de energia é o wake effect, que consiste nas alterações que a passagempelos aerogeradores provoca no fluxo de ar. Essas alterações têm naturalmente impactona produção dos aerogeradores por onde o ar passa de seguida. Assim, para além dalocalização geográfica do parque, a localização dos aerogeradores dentro de um parqueafeta a produção de energia de um parque.A otimização de parques eólicos pode permitir o aumento da produção de energia deum parque. Para tal são usadas técnicas que permitem descobrir a localização ótima dasturbinas de modo a maximizar a energia produzida.O objectivo deste projeto é desenvolver uma aplicação para otimizar o layout de umparque eólico com base no impacto esperado da localização dos aerogeradores na produ-ção em termos do wake effect. Para tal vão ser combinadas três abordagens: 1) técnicasde machine learning/data mining para obter modelos do wake effect com base em dadoshistóricos; 2) técnicas de simulação para estimar a produção energética de um parque parauma dada configuração, com base nos modelos obtidos em 1; 3) técnicas de otimizaçãobaseadas em meta-heurísticas para otimizar a configuração de um parque eólico com basenos resultados das simulações obtidas com os modelos desenvolvidos em 2. Será de-senvolvida uma ferramenta que permita ao gestor do parque eólico realizar dois tipos deoperações: 1) otimizar a a localização dos aerogeradores; 2) simular o impacto na geraçãoda mudança de localização de um ou mais aerogeradores.Neste relatório irão ser explicadas algumas situações que conduzem à alteração docomportamento do vento e consequentemente influenciam fortemente a produção ener-gética de uma turbina. No trabalho a desenvolver serão utilizadas técnicas que permitemreconhecer layouts perto do ótimo para um parque eólico, tendo em conta previsões tem-porais, técnicas de data mining e métodos de inteligência artificial. Por fim, e comoferramenta para aferir o aumento da eficiência da produção recorrer-se-á à simulação

Language: English

Type (Professor's evaluation): Scientific