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1. Gonçalves, João Silva Nunes. Avaliação do potencial eólico para geração de energia eléctrica.

Degree: 2015, Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa

Trabalho Final de Mestrado para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica /Energia

A importância da energia eólica no contexto das políticas ambientais associadas à produção de energia eléctrica tem vindo a crescer nos últimos anos. No entanto, devido à natureza aleatória deste tipo de geração, a integração da energia eólica nos sistemas de energia constitui um desafio, dado que a potência injectada na rede poderá sofrer oscilações bruscas resultando num desequilíbrio da mesma. Com o objectivo de compreender este tipo de fenómenos, selecionou-se um parque eólico localizado na Freita que se encontra em operação desde 2006, contabilizando uma potência instalada de 18.4 MW distribuída por oito turbinas eólicas (NOrdex N90/2300). O conjunto de dados provenientes do sistema SCADA resulta de uma frequência de amostragem de dez minutos, contendo informação relativa às variáveis, velocidade do vento, orientação das turbinas, potência activa e velocidade de rotação das pás. Através da elaboração do presente documento foram feitas duas contribuições: (1) foi proposto um modelo para o cálculo da potência activa, através da interpolação do coeficiente de potência, rendimento da caixa de velocidades e rendimento do gerador; (2) a análise da distribuição diária e anual da diferença entre a potência activa observada e a potência activa teórica com base em métodos de estatística circular. Assim, o âmbito trabalho aqui apresentado consiste na análise e tratamento de dados eólicos recorrendo a ferramentas de estatística circular como: histogramas circulares, séries temporais circulares, boxplots circulares e testes de inferência circular, tanto de ajustamento como de comparação. Além disso, foram ainda utilizados métodos de interpolação polinomiais e Gaussianos de modo a obter um método interpolativo para a potência activa da turbina Nordex N90/2300. Foram ainda utilizadas funções de densidade de probabilidade acumulada não paramétricas, de modo a caracterizar a distribuição local do vento com o fim de prever a produção anual de energia électrica do parque. Os principais resultados extraídos ao longo de todos os estudos efectuados foram: 6% da amostra de potência observada apresenta valores acima dos 2300 kW, potência nominal anunciada para a turbina Nordex N90/2300; maioritariamente a diferença positiva de potências ocorre nos meses de inverno e de maneira uniforme ao longo do dia; relativamente à diferença negativa de potências estas ocorrem com maior frequência nas horas nocturnas e entre os meses de Julho e Agosto; por fim, obtiveram-se erros relativos na estimação de energia anual do parque de 2.6% e 13% para os anos de 2012 e 2013, respectivamente.

The importance of wind energy in the contexto of environmental policies related to the production of electricity has been growing in recente years. However, due to the random nature of this type of generation, the integration of the wind energy systems is a challenge, since the power injected into the network can suffer sudden fluctuations resulting in na imbalance…

Advisors/Committee Members: Henriques, Nuno Paulo Ferreira, Carvalho, Alda Cristina Jesus Valentim Nunes de.

Subjects/Keywords: Estatística circular; Série temporal circular; Energia eólica; Parque eólico da Freita; Interpolação de potência activa; Circular statistics; Circular time series; Wind energy; Freita wind farm; Active power interpolation

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APA (6th Edition):

Gonçalves, J. S. N. (2015). Avaliação do potencial eólico para geração de energia eléctrica. (Thesis). Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa. Retrieved from http://www.rcaap.pt/detail.jsp?id=oai:repositorio.ipl.pt:10400.21/5530

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Chicago Manual of Style (16th Edition):

Gonçalves, João Silva Nunes. “Avaliação do potencial eólico para geração de energia eléctrica.” 2015. Thesis, Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa. Accessed January 19, 2020. http://www.rcaap.pt/detail.jsp?id=oai:repositorio.ipl.pt:10400.21/5530.

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Gonçalves, João Silva Nunes. “Avaliação do potencial eólico para geração de energia eléctrica.” 2015. Web. 19 Jan 2020.

Vancouver:

Gonçalves JSN. Avaliação do potencial eólico para geração de energia eléctrica. [Internet] [Thesis]. Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa; 2015. [cited 2020 Jan 19]. Available from: http://www.rcaap.pt/detail.jsp?id=oai:repositorio.ipl.pt:10400.21/5530.

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Council of Science Editors:

Gonçalves JSN. Avaliação do potencial eólico para geração de energia eléctrica. [Thesis]. Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa; 2015. Available from: http://www.rcaap.pt/detail.jsp?id=oai:repositorio.ipl.pt:10400.21/5530

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