Validation of wind turbine wake models

Abstract

O fenómeno de esteira tem um impacto significativo nos parques eólicos, dado que tanto a potência gerada pelas turbinas como o seu tempo de vida são afetados. Deste modo, os estudos de modelação da esteira tem uma elevada importância no seio da indústria da energia do vento, nomeadamente na otimização do layout de parques eólicos.O principal objetivo deste trabalho é a validação de modelos de esteira analíticos implementados no software WindStation. Esta validação foi baseada em dados experimentais medidos num parque eólico terrestre com oito turbinas eólicas, e reforçada com resultados obtidos no software WindSim. As conclusões tiradas basearam-se nos resultados obtidos para o défice de velocidade do vento a montante das turbinas.

Wind turbine wakes have a strong impact on wind farms given that they affect the power output and the level of turbulence that determines the turbines lifetime. Thus, wake modelling is of critical importance to the wind energy industry, having a central role in the optimization of wind farm layouts. The main objective of this work is the validation of the analytical wake models implemented in the software package WindStation. Such validation was based on measurement data recorded in an onshore wind farm with eight wind turbines, and supported by results obtained by the software package WindSim. Conclusions were drawn by analyzing the computed velocity deficit of the air flow downstream of the wind turbines and the effective power of a single wind turbine.