Rüzgar hızı verilerinin modellenmesinde iki ve çok boyutlu filtrelerin performaslarının karşılaştırılması

Abstract

Teknolojinin gelişimi, devam eden nüfus artışı gibi nedenler enerji ihtiyacının sürekli artmasına neden olmaktadır. Bununla beraber tükenen fosil yakıtlar, hem farklı kaynaklardan enerji üretimini zorunlu kılmış, hem de sürdürülebilir kaynaklardan enerji üretimini zorunlu hale getirilmiştir. Rüzgardan enerji üreten sistemler hem sürdürülebilir hem de çevre dostu olmaları sebebi ile yaygın kullanım alanına sahiptir. Bir rüzgar türbiniden üretilecek enerji o bölgedeki rüzgar hızı ile doğrudan bağlantılıdır. Bu çalışmada, Doğrusal Tahmin Filtreleri tasarlanarak, Afyon Kocatepe Üniversitesi kampüs alanına tesis edilmiş bir meteoroloji istasyonundan 10 dakikalık periyotlarda toplanan ortalama rüzgar hızı verilerinin başarılı bir şekilde modellenmesi hedeflenmiştir. Çalışmada hem iki boyutlu hem de çok boyutlu doğrusal tahmin filtreleri tasarlanmıştır. Gerçekleştirilen çalışmada kısa dönem rüzgar hızı verilerinin tahmini amacıyla geçmişte ölçülmüş; rüzgar hızı, rüzgar hızı-sıcaklık ve rüzgar hızı-sıcaklık-basınç verilerini kullanan farklı doğrusal tahmin filtreleri tasarlarnmıştır. Filtrelerden elde edilen sonuçlar gözönüne alınarak, hem doğrusal tahmin filtrelerinin kısa dönem rüzgar hızı modellemesindeki başarısı incelenmiş, hem de iki boyut ve çok boyutlu doğrusal tahmin filtrelerinin başarısı birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar hem iki boyutlu hem de çok boyutlu doğrusal tahmin filtrelerin kısa dönem rüzgar hızı modellemedeki başarısını ortaya koymuştur.

The reasons such as; development on the technology, continuing increase in population etc. has caused continues increase on the demand of energy. Nevertheless, depleted fossil fuels have forced the production of energy from different sources as well as the generation of energy from sustainable sources. Wind energy generation systems are both sustainable and environmentally friendly and are an important source of production. The energy to be generated from a wind turbine is directly related to the wind speed in that region. In this study, it is aimed to model the average wind speed data collected in ten minutes period from a meteorological station at the campus area of Afyon Kocatepe University of Turkey, successfully by designing linear prediction filters. Both two-dimensional and multidimensional linear prediction filters are used in the study. In this study, for the aim of prediction of short term wind speed data measured; wind speed, wind speed-temperature and wind speedtemperature-pressure data are employed and different filter templates have been built. Considering the results obtained from the filters, both the success of linear prediction filters on short-term wind speed modeling has been investigated and the successes of two-dimensional and multidimensional linear prediction filters have been compared. The results indicated that both the two-dimensional and the multi-dimensional linear prediction filters have been successful in modeling short-term wind speeds.