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Enregistrement W7029024338

Interaction Between the Atmospheric Boundary Layer and Wind Energy: from Continental-Scale to Turbine-Scale

2017· dissertation· en· W7029024338 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

aboutLe titre ou le résumé porte un signal canadien du lexique géographique.
no affAucune affiliation canadienne : ce travail est invisible pour une base fondée sur la seule affiliation.
Aucune affiliation canadienne. Une base fondée sur la seule affiliation (le devis habituel) n'aurait jamais vu ce travail. C'est l'un des travaux qui justifient l'inversion de la base.

Notice bibliographique

RevueCU Scholar (University of Colorado Boulder) · 2017
Typedissertation
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueOrganic Chemistry Synthesis Methods
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesOffice of Energy EfficiencyWater Power Technologies OfficePennsylvania State UniversityBonneville Power AdministrationUniversity of PennsylvaniaU.S. Department of EnergyOffice of Energy Efficiency and Renewable EnergyNational Science Foundation
Mots-clésTurbineWork (physics)Wind powerField (mathematics)EctothermGloom
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Wind turbines and groups of wind turbines, or “wind plants”, interact with the complex and heterogeneous boundary layer of the atmosphere. We define the boundary layer as the portion of the atmosphere directly influenced by the surface, and this layer exhibits variability on a range of temporal and spatial scales. While early developments in wind energy could ignore some of this variability, recent work demonstrates that improved understanding of atmosphere-turbine interactions leads to the discovery of new ways to approach turbine technology development as well as processes such as performance validation and turbine operations. This interaction with the atmosphere occurs at several spatial and temporal scales from continental-scale to turbine-scale. Understanding atmospheric variability over continental-scales and across plants can facilitate reliance on wind energy as a baseload energy source on the electrical grid. On turbine scales, understanding the atmosphere’s contribution to the variability in power production can improve the accuracy of power production estimates as we continue to implement more wind energy onto the grid. Wind speed and directional variability within a plant will affect wind turbine wakes within the plants and among neighboring plants, and a deeper knowledge of these variations can help mitigate effects of wakes and possibly even allow the manipulation of these wakes for increased production. Herein, I present the extent of my PhD work, in which I studied outstanding questions at these scales at the intersections of wind energy and atmospheric science.My work consists of four distinct projects. At the coarsest scales, I analyze the separation between wind plant sites needed for statistical independence in order to reduce variability for grid-integration of wind. Site data from three datasets spanning continents, durations and time resolution include 45 years of hourly wind speed data from over 100 sites in Canada, 4 years of five-minute wind speed data from 14 sites in the US Pacific Northwest, and one year of five-minute wind power generation data from 29 wind farms in southeastern Australia. I find similarities between these datasets in which correlations that fall to zero with increasing station separation distance, and the higher the high-pass cut-off frequency, the smaller the station separation required to achieve de-correlation. Shifting to atmospheric interaction on turbine-scales, I use 2.5 months of upwind tower and turbine data to understand how power production varies with different atmospheric stability and turbulence regimes. At lower wind speeds, periods of unstable and more turbulent conditions produce more power than periods of stable and less turbulent conditions, while at wind speeds closer to rated wind speed, periods of unstable and more turbulent conditions produce less power than periods of stable and less turbulent conditions. Using these new, stability- and turbulence-specific power curves to calculate annual energy production (AEP) estimates results in smaller AEPs than if calculated using no stability and turbulence filters, which could have implications for manufacturers and operators. In my third project, I address the problem of expensive power production validation. Rather than erecting towers to provide upwind wind measurements, I explore the utility of using nacelle-mounted anemometers for power curve verification studies. I calculate empirical nacelle transfer functions (NTFs) with upwind tower and turbine measurements. The fifth-order and second-order NTFs show a linear relationship between upwind wind speed and nacelle wind speed at wind speeds less than about 9 m s–1, but this relationship becomes non-linear at wind speeds higher than about 9 m s–1. The use of NTFs results in AEPs within 1 % of an AEP using upwind wind speeds. Additionally, during periods of unstable conditions as well as during more turbulent conditions, the nacelle-mounted anemometer u

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,389
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,014
Tête enseignante GPT0,257
Écart entre enseignants0,243 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle