2009 manual evaluacion viento1

7/26/2019 2009 Manual Evaluacion Viento1.

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Manual de evaluacin del viento

Laia Ferrer, Matteo Ranaboldo

Septiembre 2009

Tabla de contenidos

1. Introduccin 22.

Datos de entrada 3

2.1.

Mapa topogrfico (curvas de nivel) .........................................................................................3

2.1.1 Cambio coordenadas GlobalMapper....................................................................................32.1.2 Definir nuevas curvas de nivel WAsP MapEditor.................................................................42.1.3 Interpolar las curvas a 10 y 2 metros GlobalMapper............................................................72.1.4 Controlar mapa final WAsP MapEditor.................................................................................92.2. Mapa de rugosidad WAsP MapEditor ................................................................................112.3. Datos de viento del anemmetro WAsP OWC Wizard ......................................................14

3.

WAsP 17

3.1. Generar Wind Atlas ...............................................................................................................173.2. Generar mallas de viento ......................................................................................................243.3. Insertar turbinas.....................................................................................................................273.4. Estimar la produccin del parque elico ...............................................................................29

4.

WindFarmer 32

4.1.

Generar mapa de viento con solo .wrg .................................................................................32

4.2. Generar mapa de viento con mtodo de asociacin (.wrg y .tab).........................................364.3. Insertar turbinas y calcular produccin parque elico...........................................................38

5. ArgentinaMap 425.1. Datos de entrada ...................................................................................................................425.2. Opciones de calculo ..............................................................................................................465.3.

Calcular velocidad media del viento......................................................................................48

Anexos 51Anexo 1 Exportar imagen desde el Google Earth...........................................................................51Anexo 2 Transformar mapas grd con Surfer.................................................................................53Anexo 3 Crear mapa topogrfico con ArcGIS y ArcMap.................................................................54


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Manual de evaluacin de viento

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1. Introduccin

Este manual tiene la funcin de describir todos los pasos que hay que seguir para hacer una evaluacin

del viento teniendo como datos de partida, las medidas de un anemmetro y el mapa topogrfico del sitio

donde se quiere hacer el estudio.

Los programas utilizados para esta evaluacin son el WAsP (desarrollado por el Risoe National Labaratory

en Dinamarca) y el ArgentinaMap (desarrollado por el Centro Regional de Energa Elica del Chubut en

Argentina). Ambos programas permiten extrapolar las medidas de viento de un anemmetro a un rea

alrededor en donde se quiere evaluar el recurso. Se describe adems el programa WindFarmer

(desarrollado por GarradHassan) que utiliza como dato de entrada el mapa del recurso generado por el

WAsP. El tratamiento de los datos de entrada (el mapa topogrfico y el de rugosidad), se realizan con los

programas GlobalMapper, Google Earth y WAsP MapEditor. Los datos de salida se tratan con el programa

Surfer para exportarlos al Excel.

A continuacin se presenta un esquema del proceso:

Tratamiento datos topogrficos

Calcular mapa de vientoy produccin energtica

- WAsP


ArgentinaMap


- WindFarmer

Comprar COFOPRICambio coordenadas

Global Mapper.dwg /.dxf

Obtener mapa base

Definir nuevas curvas de nivel

WAsP Map Editor + Google Earth.dwg / .dxf

Interpolar curvas de nivelGlobal Mapper

.map

Crear mapa de obstculosWAsP MapEditor

.map

Crear .map

Crear mapa de rugosidadWAsP MapEditor

.map

Crear mapa de viento

WAsP.wrg / .grd

Bajar datos SRTM

Crear curvas de nivelArcGIS / ArcMap

.dwg /.dxf

Crear directamente .mapWAsP Map Editor

.map

Completar datos topogrficos

comprarGEOCARTO

.dwg /.dxf

Tratamiento datos viento

Obtener datos AnemmetroExcel.xls

Crear distribucin viento

WAsP OWC Wizard (ArgentinaMap).tab

Calcular energaWAsP

.wrg / .grd

Crear mapa de vientoArgentinaMap

.wrg / .grd

Calcular energaArgentinaMap

.wrg / .grd

Transformar formato de datos

Calcular energa

Surfer.dat

Leyenda

Proceso alternativo

Proceso necesario

Proceso recomendado

Proceso complementario

Tratamiento datos topogrficos


- WAsP


ArgentinaMap


- WindFarmer

Comprar COFOPRICambio coordenadas

Global Mapper.dwg /.dxf

Obtener mapa base

Definir nuevas curvas de nivel

WAsP Map Editor + Google Earth.dwg / .dxf

Interpolar curvas de nivelGlobal Mapper

.map

Crear mapa de obstculosWAsP MapEditor

.map

Crear .map

Crear mapa de rugosidadWAsP MapEditor

.map

Crear mapa de viento

WAsP.wrg / .grd

Bajar datos SRTM

Crear curvas de nivelArcGIS / ArcMap

.dwg /.dxf

Crear directamente .mapWAsP Map Editor

.map

Completar datos topogrficos

comprarGEOCARTO

.dwg /.dxf

Tratamiento datos viento

Obtener datos AnemmetroExcel.xls

Crear distribucin viento

WAsP OWC Wizard (ArgentinaMap).tab

Calcular energaWAsP

.wrg / .grd

Crear mapa de vientoArgentinaMap

.wrg / .grd

Calcular energaArgentinaMap

.wrg / .grd

Transformar formato de datos

Calcular energa

Surfer.dat

Leyenda

Proceso alternativo

Proceso necesario

Proceso recomendado


Leyenda

Proceso alternativo

Proceso necesario

Proceso recomendado



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2. Datos de entrada

2.1. Mapa topogrfico (curvas de nivel)

Los mapas proporcionados estn en formato Autocad y se tratan con el programa GlobalMapper.

Previamente en Autocad se tienen que quitar todas las informaciones dejando solo las curvas de nivel.

Hay que controlar que las curvas de nivel tengan su elevacin asignada, en caso contrario se har la

asignacin manualmente. Hay que asignar tambin las cotas de los picos presentes en el mapa.

2.1.1 Cambio coordenadas GlobalMapper

Es importante controlar que el sistema de coordenadas en cual est el mapa sea el WGS84 (World

Geodetic System) que es el sistema internacional ms utilizado, compatible con el sistema de

coordenadas en longitud y latitud del Googleearth y en el cual se toman los datos del GPS. En el caso no

sea as (los mapas muchas veces se encuentran en el sistema PSAD56 (Provisional South American)), es

necesario cambiar el sistema de coordenadas, operacin que se puede hacer con el GlobalMapper.

1. Abrir GlobalMapper

Cargar el mapa de curvas de nivel .dwg comprado y tratado.

2. Especificar la proyeccin del mapa

La proyeccion es UTM, PSAD56, 17S (proyeccin en la cual vende los mapa el COFOPRI, Per)

3. Cambiar el sistema de coordenadas

Menu Tools> Configuration > ProjectionEspecificar que la proyeccin del mapa es UTM, WGS 84, 17S (esta es la proyeccin en la cual seregistran las posiciones con el GPS)Aplicar, Aceptar.


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4. Guardar el archivo

Menu File> Export Vector Data> Export WAsP MAP > okGuardar con un nombre representativo (ej.: Mapa_wgs84)

2.1.2 Definir nuevas curvas de nivel WAsP MapEditor

En el caso que en el rea que se quiere evaluar haya elementos planos como campos de futbol o lagunas,se pueden definir como curvas de nivel independientes.

Para esto se utiliza el WAsP Map Editor que permite superponer una imagen de satlite (del Google Earth)con el mapa topogrfico y as definir los contornos de estos elementos como nuevas curvas de nivel.Es importante insertar estas curvas antes de hacer las interpolaciones descritas en el prrafo 2.1.3.

1. Abrir WAsP MapEditor

File Menu > OpenCargar el mapa de curvas de nivel Mapa_wgs84.map exportado del GlobalMapper.Seleccionar no a la pregunta do you want such repeated points to be removed as the map fileopen?Window menu > Map image

2. Cargar imagen Google Earth

File Menu > Load background mapAbrir imagen .jpg exportada del Google Earth (ver anexo)Seleccionar no a la pregunta que sale en el momento que no se tiene file de referencia para estemapaUn mensaje se visualiza antes de asignar las referencias al mapa. Pulsar > okEl mapa de background aparece con el target cursor apuntando para definir los puntos de referencia.

3. Definir los 3 puntos de referencia

Menu Zoom > x20 o x40 (y luego a lo mejor x100) y clicar sobre el primer punto fijo (punto A) de laimagen googleearth


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Boton izquierdo en el punto exacto en el centro del punto A > ok

Menu Zoom > x20 o x40 (y luego a lo mejor x100) y clicar sobre el segundo punto fijo (punto B) de laimagen googleearthBoton izquierdo en el punto exacto en el centro del punto B > ok

Menu Zoom > x20 o x40 (y luego a lo mejor x100) y clicar sobre el tercer punto fijo (punto C) de laimagen googleearthBotn izquierdo en el punto exacto en el centro del punto C > ok

4. Referenciar los 3 puntos de referencia (en la proyeccin WGS84)

Menu Tools > fixpoints > Set fix points coordinates.La siguiente ventana aparece

Definir las coordenadas WGS84 de los 3 puntos que se han apuntado con el Google Earth, tal comodefinido en el anexo > okclicar OK para aceptar la calibracin definida

Clicar OK en la confirmation box que aparece

Guardar el archivo .scl donde las referencias de los puntos fijos estn almacenadas (ej.:referencia.scl)

5. Definir las curvas de nivel

Aparece la siguiente imagen con el mapa de curvas de nivel y la imagen del satlite superpuestas.


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Menu view > deseleccionar Height contours asi que queda solo la imagen googleearthMenu Tools > X10 o x 20 cerca del elemento que se quieres definir como curva de nivel.Menu Tools > Digitise > Enable digitising. Ahora aparece la escrita digitise en el pie de la pantallaBoton izquierdo en punto del contorno del elemento que se quiere definirLa siguiente ventana aparece

Seleccinar YES

Botn izquierdo en todos los puntos del elemento que se quiere definir (campo de futbol o lagunas).Para cerrar el rea pulsar ESC y seleccionar Finish with close

Aparece la ventana de propiedad de la lnea (Definition of line properties)

Seleccionar Orography

Definir la altura del elemento definidoPulsar OK

Repetir esta operacin para todos los elementos que se quieren definir como curvas de nivel.

Para acabar la definicin de reas Menu Tools > Digitise y deseleccionar la opcin EnablePara ver mejor, en Menu View > deseleccionar background map y seleccionar height contours

Botn izquierdo sobre una curva de nivel definida para ver sus propiedades.


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Botn derecho sobre una curva de nivel definida para editar sus propiedades > Edit line properties oEdit line points si se quieren redibujar los contornos

6. Guardar el mapa

Menu Windows > Main WindowMenu File > Save as (darle un nombre)

ej. : Guardar como Curvas de nivel_wgs84

2.1.3 Interpolar las curvas a 10 y 2 metros GlobalMapper

El WAsP y el ArgentinaMap necesitan mapas con curvas de nivel con intervalos inferiores a 20 metros.Si el mapa proporcionado tiene curvas a 25 metros o ms es necesario hacer interpolaciones paraobtener el detalle requerido, esta operacin es fcilmente ejecutable con el GlobalMapper.

1. Abrir el GlobalMapper

Cargar el mapa de curvas de nivel .map con las nuevas curvas de nivel insertadas y en el sistema decoordenadas wgs84 (Curvas de nivel_wgs84.map)

2. Crear el TIN-3D

Menu Tools> Control centreBotn derecho sobre el mapa en que se est trabajando > Create elevation grid from 3D vector data(ignore zero elevations, flatten 3D area features, use 3D line features as constrains) > ok

Ver el 3D, Botn izquierdo sobre icono 3D en alto a la derecha (atlas shader)


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3. Interpolar las curvas a 10 metros

Menu File> Generate contoursContour options> Contour interval 10 meters (Generate spot at min/max elevations, interpolate to fillsmall gaps in data, Smooth contours lines/areas to improve appearance)Ponerle en description curvas a 10 metros > ok

En el caso la interpolacin de las curvas en todo el mapa comporte un tamao del mapa demasiado

grande para ser utilizado por el WAsP (que admite solo mapas con menos de 1000000 de puntos), sepuede restringir el rea de interpolacin, tal como se describe en el siguiente punto.En general se aconseja interpolar las curvas a 10 metros por lo menos hasta 3 kilmetros desde cadapunto en donde se quiere evaluar el recurso.

4. Interpolar las curvas a 2 metros en la zona interesada

Menu File> Generate contoursContour bounds> Global Projection (UTM-meters) > Definir los 4 valores Norte, Sur, este y Oeste encoordenadas WGS84 de la zona interesada por el calculo del viento.


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En general se aconseja interpolar las curvas a 2 metros por lo menos hasta 1 kilmetro desde cadapunto en donde se quiere evaluar el recurso.

Contour options> Contour interval 2 meters (Generate spot at min/max elevations, interpolate to fillsmall gaps in data, Smooth contours line/areas to improve appearance)Ponerle en description curvas a 2 metros > ok

5. Guardar el mapa en .dxf y en .map

Menu File> Export Vector Data> Export dxf > okMenu File> Export Vector Data> Export WAsP MAP > okGuardar con un nombre representativo (ej.: Curvas de nivel_wgs84_2m)

Los archivos .map pueden ser ledos por los tres programas WAsP, WindFarmer y ArgentinaMapque se describen en este manual

2.1.4 Controlar mapa final WAsP MapEditor

1. Abrir el archivo

Abrir WAsP Map editor

File Menu > OpenCargar el mapa de curvas de nivel Curvas de nivel_wgs84_2m.map exportado del GlobalMapper.Seleccionar no a la pregunta do you want such repeated points to be removed as the map file open?


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2. Controlar que no hayan curvas de nivel equivocadas

Controlar que hayan menos de 1000000 (un milln) de puntos.En caso haya mas, hay que volver a hacer la interpolacin e interpolar en reas ms pequeas.

Controlar que no haya puntos con alturas extraas en el cuadro abajo a la derecha (por ejemplo igual a0 m si estamos analizando un sitio en la sierra).Estos puntos se tienen que eliminar, tal como se describe en el siguiente punto.

3. Eliminar curvas

Window menu > Map image

Edit menu > Select lines > select by criterion

Seleccionar orography y Include Z-criterion y en Include range definir las alturas que se quiereneliminar (en este caso la altura 0 m por lo que se pone Zmin=0m y Zmax=0m)


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Edit menu > Edit selected lines > Delete lines

Window menu > Main windowControlar que las Alturas requeridas se hayan eliminado

2.2. Mapa de rugosidad WAsP MapEditor

1. Abrir WAsP MapEditor

File Menu > OpenCargar el mapa de curvas de nivel Curvas de nivel_wgs84_2m.map exportado del GlobalMapper.

Seleccionar no a la pregunta do you want such repeated points to be removed as the map fileopen?Window menu > Map image

2. Cargar imagen Google Earth

File Menu > Load background mapAbrir imagen .jpg exportada del Google Earth (ver anexo)En el caso sea la misma imagen utilizada antes (en el prrafo 2.1.2), se carga directamente la imagencon sus tres puntos referenciados (si no lo hace directamente cargar el archivo con la referenciareferencia.scl).


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En el caso sea otra imagen, seleccionar no a la pregunta que sale en el momento que no se tiene filede referencia para este mapa.Hace falta definir los tres puntos de referencia siguiendo los puntos 7 y 8 del apartado 2.1.2.

3. Definir las reas de rugosidad

Una vez se hayan definido los puntos de referencia y la imagen de satlite se ha superpuesto

correctamente al mapa topogrfico, la siguiente imagen se visualiza

Menu view > deseleccionar Height contours asi que queda solo la imagen googleearthMenu Tools > X10 o x 20 cerca de una zona donde hay arboles o cambios de rugosidad

Menu Tools > Digitise > Enable digitising. Ahora aparece la escrita digitise en el pie de la pantalla

Boton izquierdo en punto del contorno de la foresta que se quiere definirLa siguiente ventana aparece

Seleccionar YESBoton izquierdo en todos los puntos del contorno de la foresta.Para cerrar el rea pulsar ESC y seleccionar Finish with close

Aparece la ventana de propiedad de la lnea (Definition of line properties)


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Seleccionar RoughnessDefinir los valores internos y externos del rea dibujada (normalmente 0,03 externo como valor defaultde todo el mapa, el interior es 0,8 m para un bosque denso o 0 m para una laguna).Pulsar OK

Repetir esta operacin para todas las areas por la cuales se quiere cambiar la rugosidad.

Para acabar la definicin de reas Menu Tools > Digitise y deseleccionar la opcin EnablePara ver mejor, en Menu View > deseleccionar background map y seleccionar height contours

Botn izquierdo sobre una lnea de cambio de rugosidad definida para ver sus propiedades.Botn derecho sobre una lnea de cambio de rugosidad definida para editar sus propiedades > Editline properties o Edit line points si se quieren redibujar los contornos

.

4. Guardar el mapa

Menu Windows > Main WindowLos nuevos valores de rugosidad aparecen


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Menu File > Save as (darle un nombre)ej. : Guardar como Curvas de nivel y rugosidad_wgs84_2m

2.3. Datos de viento del anemmetro WAsP OWC Wizard

1. Preparar los registros del anemmetro

Los datos de un anemmetro suelen darse en formato Excel.En Excel se quita toda la informacin dejando solo tres columnas con los valores de tiempo,velocidad y direccin. En la primera lnea se dejan los encabezados de tiempo, velocidad y direccin.Cuando se tengan en este formato guardar como .txt:

2. Insertar los datos del anemmetro

Abrir el OWC Wizard y seguir los pasos

Definir la altura y las coordenadas latitud y longitud del anemmetro > Next


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Add > insertar archivo .txt con los datos del anemmetro

Header rows in file > definir cuantas lneas hay en cabeza donde no se contengan datos de velocidad ydireccin (en nuestro caso 1) > NextData element per row (numero de elementos por fila) > 3Direction column > 3Speed column > 2

Seguir los pasos dando siempre NEXT


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3. Guardar los datos

Se guardan los datos en un archivo .tab para ser ledos del WAsP, el WindFarmer y el ArgentinaMap

Aparece una ventana con los valores medio de los datos y sus parmetros de ajuste a Weibull > Finish


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3. WAsP

3.1. Generar Wind Atlas

1. Crear un nuevo espacio de trabajo

Abrir WAsP version 9.0File > New workspaceDarle nombre: Botn derecho > Rename

2. Aadir el atlas de viento

Botn derecho sobre el espacio de trabajo > Insert New > Wind Atlas

3. Aadir datos del anemmetro

Botn derecho sobre el Met. Station> Insert from file > Observed Wind Climate > Abrir el archivo .tabgenerado con el OWC Wizard


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4. Introducir el mapa digital del terrenoBotn derecho sobre el espacio de trabajo > Insert from file > Vector Map > Abrir el archivo .mapgenerado con el WAsP MapEditor que contiene las curvas de nivel y las lneas de rugosidad (Curvasde nivel y rugosidad_wgs84_2m.map)


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5. Localizar la estacin meteorolgica

Botn derecho sobre Met. Station > Show > SettingDefinir las coordenadas WGS84 del anemmetro (la altura sale la que se ha indicado con el OWCWizard)

6. Definir obstculos alrededor del anemmetro

Botn derecho sobre Met. Station > Insert New > Obstacle group

La siguiente ventana aparece


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Pulsar la flecha blanca para mover la grilla con los obstculos

Botn izquierdo sobre la casita roja para aadir un obstculo

El obstculo se define a travs de los siguientes parmetros:- coordenadas de la origen (dejando marcado use context el origen es el anemmetro)- a1, R1: Angulo respecto al norte y distancia desde la origen de la esquina izquierda del obstculo- a2, R2: Angulo respecto al norte y distancia desde la origen de la esquina derecha del obstculo- h: altura del obstculo en metros- d: profundidad del obstculo en metros- por.: porosidad del obstculo (en caso de casas o edificios se aconseja seleccionar 0)

Botn izquierdo sobre la casita roja para nadir otro obstculoRepetir los pasos descritos

Botn derecho sobre Obstacle Group > export obstacle Group to fileGuardar como .obs


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7. Introducir rosa de rugosidades

El mapa de rugosidades ya se ha definido con el WAsP Map editor insertando las curvas de rugosidad.En cualquier caso, si se tuviera que aadir alguna situacin particular alrededor del anemmetro sepuede introducir una rosa de rugosidades siguiendo los siguientes pasos.

Primero hay que definir el valor de default que el programa inicializa para cualquier rosa. Se aconsejadefinir este valor como la rugosidad principal del rea.Botn derecho sobre el espacio de trabajo > Edit Project configuration

Abrir Site roughness assessment > definir default roughness length for new roses (default value es0,03 m)

Botn derecho sobre Met. Station > Insert New > Roughness rose



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clicando sobre uno de los 12 sectores visualizados, tenemos la siguiente ventanilla

Botn izquierdo sobre el botn a la izquierda (1) nos permite visualizar los cambio de rugosidad yadefinidos en el mapa

Botn izquierdo sobre el botn a la derecha (2) permite insertar un nuevo cambio de rugosidad en estesector. De esta manera se tienen dos zonas para este sector. Para cada zona hay que definir larugosidad (z0 [m]) y el punto de partida (starts [m]).De esta manera se pueden aadir cambios de rugosidad en cada sector.

Botn derecho sobre Roughness rose > Export roughness rose to fileGuardar como .wrr

8. Definir calculo RIX

Abrir Ruggedness index calculation > definir analysis radius, Number of sub-sectors, Thresholdslope (default values son radius 3500m, 6 sub-sectors, threshold slope 0.3)

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9. Calcular la self-prediction y el RIX del anemmetro

Botn derecho sobre Met. Station > Calculate de self-prediction and site effects for Met.station

Botn derecho sobre Anemometro> Show anemometro > Site effects

10. Calcular el atlas de viento y ver resultados

Botn derecho sobre Wind Atlas > Calculate the wind atlas

Botn derecho sobre Wind Atlas > Show Wind atlas


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3.2. Generar mallas de viento

1. Generar malla de punto nico(esta malla es importante para la sucesiva anlisis con WindFarmer)

Botn derecho sobre WAsP Project > Insert new > Resource gridDefinir la altura de la malla a la misma altura del anemmetro

Edit grid > resolucion 1, files 1, columnas 1 > definir coordenadas anemometro (minimum x = maximumx, minimum y = maximum y) > OK

Botn derecho sobre Resource grid > Rename resource gridDarle nombre malla 1 puntoCalculate


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2. Generar malla del recurso del rea(esta malla es importante para la sucesiva anlisis con WindFarmer)

Botn derecho sobre WAsP Project > Insert new > Resource gridSe aconseja definir la misma altura del buje de las turbinas a instalar

Edit grid > definir los 4 valores Oeste, este (minimum x, maximum x) y Sur, Norte (minimum y,maximum y) en coordenadas WGS84 de la zona interesada por el calculo del viento. Se aconsejaextender la grilla hasta 1 kilmetro de distancia de cada punto que se quiere evaluar.> definir la resolucin del malla (normalmente 25 m para exportarla en Windfarmer) > ok

Puede que una ventanilla nos informe de que el malla tiene muchos puntos por lo que el calculo va aser largo. Pulsar OK

Botn derecho sobre Resource grid > Rename resource gridDarle nombre malla area

3. Calcular viento en el malla

Botn derecho sobre Resource grid grilla area > Calculate the Delta RIX, predicted wind climate andsite effectsEsperar.

Para una resolucin de 25 metros y un rea de 3.5x3.5 el tiempo de clculo es ms o menos una hora


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4. Visualizar los resultados

Boton derecho sobre Resuorce grid del area > Show resource grid in an existing spatial view

Manteniendo apretado el botn izquierdo seleccionar el rea del mallaSeleccionar Mean Speed en alto a la izquierda

5. Guardar las mallas de un nico punto y el general

Botn derecho sobre Resouce Grid malla 1 punto > Export to file wrg y guardar con un nombresignificativo (ej: Alumbre_1 punto_escuela_enero 2009)


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Botn derecho sobre Resouce Grid malla area > Export to file wrg y guardar con un nombresignificativo (ej: Alumbre_area 25m_escuela_enero 2009)

Estos archivos .wrg son los que se utilizaran como datos de intput para el WindFarmer.

Botn derecho sobre Resouce Grid malla area > Export to set of surfer grid maps .grdSeleccionar Check all> OK

Para abrir un .grd con Excel se debe transformar antes con el programa Surfer (Anexo 2).

3.3. Insertar turbinas

1. Insertar turbina

Botn derecho sobre WAsP Project > Insert new > Turbine Site(en el caso se haya guardado previamente la posicin de la turbina: Botn derecho sobre WAsPProject > Insert from file)Indicar la localizacin con las coordenadas o usando el mapa y la altura de la turbina > ok


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Botn derecho sobre turbine site > Calculate the predicted wind climate, site effects and Delta RIX

2. Visualizar resultados

Botn derecho sobre Turbine site > show turbine > wind

3. Visualizar RIX y el RIX de las turbinas

Botn derecho sobre Turbine Site> Show turbine > Site effects


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3.4. Estimar la produccin del parque elico

1. Calcular densidad aire

Botn izquierdo sobre Tools > air density calculator > Insertar altitud y temperaturaCalcular

2. Definir curva de generacin

Botn izquierdo sobre Tools > WAsP turbine editor > Enable editDefinir rotor diameter, hub height, air densityDefinir la curva de generacion relacionando vel. Viento con potencia producida

Salvar con nombre (ej. IT-PE-100)


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3. Asignar aerogenerador en un turbine site

Botn derecho sobre Turbine site > Insert from file > wind turbine generatorAsignar IT-PE-100.wtg

4. Calcular potencia generada

Botn derecho sobre Turbine site > Calcular


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5. Visualizar resultados

Botn derecho sobre Turbine site > Show turbine > Power


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4. WindFarmer

4.1. Generar mapa de viento con solo .wrg

1. Cargar el mapa del recurso

Abrir GH WindFarmer 3.6.1 y seguir el asistenteBoton izquierdo sobre Siguiente

Botn izquierdo sobre Examinar.. en la prima fila introduciendo un archivo de cotas (MAP) >Cargar mismo archivo .map utilizado con el WAsPCabe destacar que el mapa, al contrario que nel WAsP, no tiene ninguna funcin en la evaluacin delviento con el WindFarmer, sirve simplemente con imagen de fondo para ubicar los anemmetros y las

turbinas.Botn izquierdo sobre Siguiente

Botn izquierdo sobre Examinar.. > Cargar el malla de viento del area creado con el WAsP (ej:Alumbre_area 25m_escuela_enero 2009.wrg)


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A la pregunta Desea cargar una tabla de frecuencia ahora seleccionar NO.Los datos del anemmetro se cargan en un segundo momento.Clicar OK al siguiente mensaje de aviso

Darle siguiente a los otros pasos del asistente


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2. Calcular nueva malla del recurso

Seleccionar ver la velocidad de viento, aceptar que calcule

Cambiar leyenda > Doble click con boto izquierdo sobre los valores de la leyendaRedefinir los valores utilizando intervalos de 1 m/s


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3. Guardar nueva malla del recurso

Menu Archivo > exportar > Exportar Mapa DTM/Rejilla de datos


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Para abrir con Excel se tiene que transformar con el programa surfer (anexo 2).Con el manifold instalado, se puede guardar el mapa en formato autocad.

4.2. Generar mapa de viento con mtodo de asociacin (.wrg y .tab)

1. Cargar los datos de viento (.tab)

Menu Ver > Propiedades de proyecto

En la ventana Recurso elico y asociaciones de tabla de frecuencias

En Tabla de frecuencias > Cargar > cargar el archivo. tab con los datos del anemmetros (el mismoutilizado como dato de entrada para el WAsP)


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2. Cargar el malla del anemmetro (1 punto)

Clicar OK y cargar el malla .wrg del anemmetro creado con el WAsP (ej: Alumbre_1punto_escuela_enero 2009.wrg)

Clicar OK al mensaje de aviso que aparece

3. Asociar los datos de viento con el malla del recurso cargado al empiezo

En Propiedades de proyecto clicar Asociar para asociar los datos de viento con el malla del recursodel rea.Ahora el recurso elico y la Tabla de frecuencias aparecen en la misma fila

Darle aplicar y OK

4. Calcular y exportar nueva malla del recurso

Seleccionar ver la velocidad de viento, aceptar que calculeExportar el mapa de viento como .grd tal como explicado precedentementeMenu Archivo > exportar > Exportar Mapa DTM/Rejilla de datos

5. Considerar cambio de direccin WAsP

En el caso se tengan los datos de 2 anemmetros, Una opcin que se puede considerar para lacomparacin es la de aplicar el cambio de direccin del WAsP.

Esta se encuentra enMenu Ver > Propiedades de proyectoEn la ventana Energa


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Seleccionar opcin aplicar el cambio de direccin al sector de mayor probabilidad.Hacer los clculos con esta opcin seleccionada.

4.3. Insertar turbinas y calcular produccin parque elico

Los pasos que se describen a continuacin se pueden realizar para los dos casos anteriormente descritos(sin o con asociacin de los datos de viento) para el clculo de la velocidad.Las turbinas se insertan una sola vez. Se sugiere introducirlas justo despus de cargar solo la malla de lazona (pargrafo 4.1) y realizar el clculo de produccin para esto. Luego se siguen los pasos paraintroducir los datos viento y asociarlos (pargrafo 4.2) y se realiza otra vez el calculo con los nuevos datos.

1. Definir posicin de las turbinas

Crear en Excel un archivo con el numero de turbinas y las coordenadas UTM WGS84 de estamanera

IMPORTANTE: Las coordenadas de las 10 turbinas tienes que estar adentro de los limite del mallawrg cargado.

Guardar el archivo como .txtModificar la extensin del archivo en .wot

Darle OK al mensaje de aviso que nos muestra.

Volviendo al WindFarmer


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Menu Archivo > Abrir archivo > cargar archivo .wot creado (coordenadas 10 turbinas.wot)

Clicar SI al mensaje de aviso que aparece

La posicin de las turbinas aparece en el mapa

2. Definir curvas de generacin de las turbinas

Menu Ver > Tabla de aerogeneradores

Definir el dimetro, la altura de la torre y la curva de generacin relacionando vel. Viento con potenciaproducida

Guardar tipo > guardar con el nombre del aerogenerador (ej. IT-100.trb)

(En el caso se tengan dos anemmetros para evaluar la velocidad en el punto del anemmetro hay

que crear un archivo con la curva de generacin del anemmetro, dndole el dimetro mnimo posibley potencia producido 0. Guardar como anemometro.trb)

Men Archivo > Abrir archivo > cargar archivos .trb creados (IT-100.trb y anemometro.trb)

3. Asignar la curva de generacin a cada turbina

En Modo Turbina seleccin todas las turbinas apretando el botn izquierdo y seleccionando toda elrea de calculo


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Seleccionar el tipo IT-100 para todas las turbinas >OKClicar OK al mensaje de aviso que aparece

En Modo Trabajo, botn derecho sobre los anemmetros > Propiedades de turbina

En Tipo seleccionar anemmetro >OK

4. Calcular la produccin de cada turbina

Botn izquierdo en la T (o Menu Calcular > energa/prueba)


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Esperar el clculo.Botn izquierdo en Generar informe

En contenidos del informe dejar solo Tabla de aerogeneradores

Generar informe > Guardar como .xlsVer la velocidad del viento en cada turbina y la energa producida.


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5. ArgentinaMap

5.1. Datos de entrada

1. Cargar el mapa de curvas de nivel

Abrir el ArgentinaMap

Botn Elevacin > seleccionar extensin .map y cargar el mapa creado cargar el mapa creadoprecedentemente (pargrafo 2.1) con las curvas de nivel

En la pantalla que aparece se visualizan los siguientes valores:- Zona (X,Y): indica cuantos puntos tendr la malla en cada eje- Tamao Malla (X) / (Y): indica el tamao de los cuadros de la malla

- X/Y Mnimo/Mximo: indican las coordenadas extremas de la malla.

Hay especificar las coordinadas extremas del malla y el numero de zonas para obtener el tamano demalla requerido.OBS: el primer nodo de la malla tendr como coordenadas: (Xminimo + Tamao malla x/2, Yminimo +Tamao malla y/2) y el ltimo (Xmxima - Tamao malla x/2, Ymxima - Tamao malla y/2).Ej: con un mapa de 6.5x6.5 km, si se quiere una resolucin de 25 metros (valor requerido para unabuena estimacin en todos los puntos del mapa) y tener puntos del malla a 0, 25, 50, 75 y 100 metros,se tendran que poner como Xmin = 778287.5, Xmax = 784812.5, Ymin=9234987.5, Ymax=9241512.5.


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En numero de zonas se har variar hasta obtener un tamao de malla de 25 metros, que es la que seaconseja utilizar (en este caso son 261 zonas en x y 261 en y).

En general, se considera suficiente extender el mapa hasta 1 km desde cada punto que se quiereevaluar. El programa admite un mximo de 300 zonas en los dos ejes por lo que si se quiere

considerar un rea ms grande, manteniendo la resolucin de 25 metros (aconsejada), se puedeutilizar la opcin Mosaico.

Guardar mapaMenu Archivo> Exportar> Mapa de elevacin> .doc (formato idrisi 16.doc)La siguiente vez que se quiere utilizar este mapa se puede abrir directamente este archivo (.doc) con elnmero de zonas, el tamao del mapa y las coordenadas ya registradas

2. Cargar el mapa de rugosidad

Botn Rugosidad > seleccionar extensin .map y cargar el mapa creado precedentemente(pargrafo 2.2) con las rugosidades definidas (el mismo utilizado para el calculo con WAsP).Los parmetros que aparecen en la siguiente ventana son los mismos definidos por el mapa de curvasde nivel y no se puede cambiar.


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Clicar OK

Guardar mapaMenu Archivo> Exportar> Mapa rugosidad> .doc (formato idrisi 16.doc)La siguiente vez que se quiere utilizar este mapa se puede abrir directamente este archivo (.doc)

3. Cargar los datos del anemmetro .tab

Botn Superficie > Cargar > seleccionar archivo .tab y cargar archivo datos del anemmetro creado

precedentemente (ver pargrafo 2.3) y utilizado para el calculo con WAsP y WindFarmer.Clicar OK en la ventana de error que aparece.Seleccionar NO en la ventana que pregunta si usar fitted mean

Especificar las coordenadas de colocacin del anemmetro y la altura sobre el suelo.

GuardarBotn Guardar como > .gnd (Ground Station Data files). Darle nombre anemometro1.gndLa siguiente vez que se quieren utilizar estos datos de viento se puede abrir directamente este archivo(.gnd) con las coordenadas, la altura y el NO ajuste a Weibull ya registrados

4. Cargar los datos de un segundo anemmetro .tab

En la ventana surface data> Botn izquierdo sobre nuevo > Cargar > seleccionar archivo .tab ycargar archivo datos del segundo anemmetro creado precedentemente (ver pargrafo 2.3)Clicar OK en la ventana de error que aparece.


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Seleccionar YES en la ventana que pregunta si se quieren redefinir los datos por la estacinmeteorolgica seleccionada

Seleccionar NO en la ventana que pregunta si se quiere utilizar esta como estacion de referencia yborrar las precedentes estaciones

Seleccionar NO en la ventana que pregunta si usar fitted mean.

Dos datos de viento aparecen ahora en la ventana de surface dataEspecificar las coordenadas de colocacin del anemmetro y la altura sobre el suelo de la nuevaestacin.

Botn RosaComo se puede observar la frecuencia de cada sector no se puede cambiar (es la misma de la primeraestacin que se ha cargado estacin de referencia)

Para ajustar a la distribucin de frecuencias de la nueva estacin, se puede cambiar el valor dedireccin en la tercera columna. De esta manera la distribucin de frecuencia en la segunda columnahar referencia a la direccin de la tercera columna (y no a las de la primera columna).

ej.: Si la estacin de referencia tiene el 13.4% de datos con direccin 30y la segunda estacin tiene el13% de datos con direccin 300en la fila 2 se pondr direccin 300, as que la probabilidad 13.4seasocia a la direccin 300.

Se repite esta operacin de manera que la distribucin de frecuencia sea parecida a la verdadera de lasegunda estacin meteorolgica cargada.


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Los valores de velocidad se ponen iguales a los reales de la nueva estacin as que la velocidad mediatotal de la estacin sea la real (o muy parecida).

Clicar Aceptar > Aceptar

(Cuando se ejecutaran los clculos con los datos de dos anemmetros se aconseja seleccionar laopcin optimizacin razn de estabilidad en la ventana de opciones Iteracin).

GuardarBoton Guardar como >.gnd (Ground Station Data files). Darle nombre anemometro2.gnd

5.2. Opciones de calculo

Botn Opciones

1. Definir Geometra

Dejar los valores que se visualizan por defecto (mismo numero de zonas y tamano del mapa definidosal insertar el mapa)

2. Definir AtmosferaDejar los valores como por defectoPerfil Vertical > Neutral (en la sierra puede ser que la atmosfera mas representativa sea la instable)

3. Definir Potencia

Opciones de densidad de aire (a 3800m y 15 grados centgrados) > 0.8 kg/m3


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Turbina > Cargar o EditarDefinir curva de potencia del aerogenerador (ej.: IT-100)

4. Definir Inicializacin

Dejar como por defecto Inicializar desde vientos de superficie (en el momento que no se tienen datosde viento en altura)

5. Definir Rugosidad

Dejar la seleccin como por defecto.Ya se ha insertado el mapa de rugosidades.


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6. Definir Iteracin

Dejar los valores como por defecto.Coincidir datos de superficie con tolerancia 5%.Cuando se ejecutaran los clculos con los datos de dos anemmetros se aconseja seleccionar laopcin optimizacin razn de estabilidad con tolerancia 5%.

5.3. Calcular velocidad media del viento

1. Calcular malla velocidades medias

Botn Ejecutar

Altura sobre el nivel de suelo> 10m


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Botn Cambiar en velocidad > Guardar como archivo SURFER (.grd)

Vientos iniciales> Aceptar a todas las preguntas (si quieres sobrescribir)

Vientos finales> Aceptar a todas las preguntas (si quieres sobrescribir)Esperar que calcule para las 12 direcciones

Ver Mapa de velocidades


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2. Calcular velocidad media en un punto

El archivo creado .grd con las velocidades medias en todo el mapa para poder verse en Excel debetransformarse antes con el programa Surfer (ver anexo 2).

El Excel abierto est compuesto por tres columnas.La primera a la izquierda representa la coordenada E del punto del malla, la segunda la coordenada N

y la tercera la velocidad media.

Para obtener la velocidad media en un punto especifico (ej.: E: 784832 N: 9238543), hace faltainterpolar entre los 2 (o 3) puntos ms cercanos.


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Anexos

Anexo 1 Exportar imagen desde el Google Earth

1. Abrir el Google Earth

Buscar y hacer zoom en el rea interesada.

2. Definir los tres puntos referencia

Menu Aadir > Marca de posicin

Mover el puntal donde se quiere poner la marca de posicin.Repetir la operacin y aadir 3 puntos A, B y C en total disponindolos en triangulo alrededor del elementoque se quiere digitalizar (lagunas, campos de futbol, bosques, etc..)

3. Anotarse las coordenadas de los 3 puntos

Botn derecho sobre un punto > PropiedadesApuntarse la posicin de punto.


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Si las coordenadas estn en longitud y latitud, hace falta transformarlas en UTM (WGS 84) norte y sur (enla web estn disponibles diferentes herramientas para hacer la conversin).

Las coordenadas WGS son las que se insertaran con el WAsP MapEditor para referenciar la imagen enlos mapas.

4. Guardar imagen

Menu archivo > Guardar > Guardar imagenGuardar en el formato .jpg


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Anexo 2 Transformar mapas grd con Surfer

1. Abrir el Golden Software Surfer > Surfer 8

Menu Archivo> Abrir> abrir archivo .grd creado por WAsP, WindFarmer o ArgentinaMap

2. Guardar el archivo como .dat para poderse abrir con Excel

Menu Archivo> Save as> .dat

3. Abrir el Excel

Menu Archivo > Abrir.> todos los archivos y abrir el .dat

Finalizar


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Anexo 3 Crear mapa topogrfico con ArcGIS y ArcMap

Obtener curvas de nivel a partir de SRTM y ArcGis

1. Descargar los ficheros de los modelos digitales de terreno de la pgina:

http://srtm.csi.cgiar.org/Descargar la extensin .tiff (la opcin mask no). Por ejemplo: Z_21_14.tiff

2. Abrir ArcMap. Tiene que estar activada la opcin Spacial Analyst.Para activarla: Tools>Extensions> Spacial Analyst

3. Aadir el fichero Z_21_14.tiff como una capa: File> Add Data> Z_21_14.tif

4. Crear las curvas:Spatial Analyst> Surface Analyst> ContourEspecificar el Contour IntervalEsta operacin crea 4 ficheros: .dbf, .prj, .shp y .shx

5. Abrir ArcCatalogSeleccionar el archivo .shp creado y se exporta a CAD .dxfBotn derecho: Export> to CAD (Para WAsP exportar a AutoCad 2004 o anterior)


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Interpolar curvas de nivel con el ArcGis

1. Abrir ArcMap. Tiene que estar activada la opcin 3D Analyst.Para activarla: Tools>Extensions> 3D Analyst

2. Crear un TIN y este luego convertirlo a un GRID


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2009 manual evaluacion viento1

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