Comparação de simulações numéricas em baixa e média fidelidade de parques eólicos (2025)
- Authors:
- Autor USP: SANTOS, JÉSSICA SALES PEREIRA DOS - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PME
- Subjects: ENERGIA EÓLICA; SIMULAÇÃO
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O presente trabalho realizou uma comparação de resultados obtidos por modelos de diferentes fidelidades com dados medidos de um parque real, a fim de observar a aderência de suas modelagens a condições realistas. Foram realizadas simulações de previsão de potência utilizando os softwares FLORIS v4.0 e FAST.Farm v3.5.0, com base em configurações de um parque eólico real localizado na costa do Nordeste do Brasil considerando-se o layout, elevação do terreno e modelo das turbinas, além de dados de velocidade, direção e intensidade de turbulência do vento, obtidos de torres anemométricas da operadora. As simulações no FLORIS foram conduzidas com dados filtrados de um ano, selecionando condições específicas de vento de modo a permitir a análise de diferentes cenários operacionais das turbinas. As simulações no FAST.Farm exigiram ajustes iniciais na configuração das turbinas, sendo os perfis de vento gerados no módulo TurbSim do OpenFAST. Inicialmente, as análises compararam a potência total do parque com os dados SCADA sem considerar a elevação do terreno, de modo a verificar o possível efeito esteira sobre as turbinas a jusante. Observando-se discrepâncias significativas, foram explorados ajustes adicionais, incluindo a consideração da elevação do terreno e da inclinação de guinada dos rotores. Por fim, a métrica RMSE foi utilizada para avaliar a aderência dos modelos aos dados medidos. Os resultados de potência foram normalizados para preservar a confidencialidade dos dados da operadora. As simulações realizadas mostraram que os modelos apresentaram apenas correspondência parcial aos dados SCADA, com diferenças percentuais significativas, especialmente em turbinas influenciadas pelo efeito esteira. Ajustes na altura do cubo reduziram algumas discrepâncias, mas os modelos ainda superestimaram as perdas naesteira e apresentaram recuperação lenta da velocidade do vento. Além disso, discrepâncias inesperadas foram encontradas em 75% das turbinas com incidência de vento livre. Em relação aos dois modelos utilizados, o FLORIS mostrou melhor correspondência com os dados SCADA, em parte devido à sua maior facilidade de modelagem e de simulação em variadas velocidades, apesar de sua menor fidelidade na modelagem da esteira. Conclui-se que a calibração dos modelos deve ser refinada para melhor representar as condições locais, sendo também necessária uma investigação mais aprofundada sobre o escoamento ambiente. No entanto, ambos os modelos se mostram promissores para aplicações práticas em projetos e análises de usinas eólicas.
- Imprenta:
- Data da defesa: 20.02.2025
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ABNT
SANTOS, Jéssica Sales Pereira dos. Comparação de simulações numéricas em baixa e média fidelidade de parques eólicos. 2025. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-10112025-100306/pt-br.php. Acesso em: 24 fev. 2026. -
APA
Santos, J. S. P. dos. (2025). Comparação de simulações numéricas em baixa e média fidelidade de parques eólicos (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-10112025-100306/pt-br.php -
NLM
Santos JSP dos. Comparação de simulações numéricas em baixa e média fidelidade de parques eólicos [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-10112025-100306/pt-br.php -
Vancouver
Santos JSP dos. Comparação de simulações numéricas em baixa e média fidelidade de parques eólicos [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 24 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-10112025-100306/pt-br.php
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