Rüzgar hız dağılımı modelinin Yusufcuk algoritması ile parametre tahminlemesi
Rüzgar hız dağılımı modelinin Yusufcuk algoritması ile parametre tahminlemesi
Yazar: Köse, Bayram; Aygün, Hilmi; Pak, Semih
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 38 No. 3, 2021
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Weibull dağılımı parametreleri,yusufçuk algoritması,rüzgâr enerjisi potansiyeli,tahminleme.

Artan enerji ihtiyacını karşılamak ve çevresel problemlerin çözümü için yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgi, teknoloji geliştirme çalışmaları ve ekonomik yatırımlarla devam etmektedir. Sürdürülebilir ve yenilenebilir enerji kaynaklarının tespit edilmesi ve tahminlemesinde çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Yenilenebilir bir enerji olan rüzgâr enerjisinin potansiyel hesabı ve rüzgar karakterizasyonunda olasılık dağılım fonksiyonlarından faydalanılmaktadır. Düşük hızlı bölgelerde rüzgar karakterizasyonunda klasik yöntemlerle parametre elde edilerek ortaya konan modellerin gerçek rüzgar hız dağılımları ile uyum zayıflığı bilinen bir durumdur.  Bu çalışmada Weibull olasılık dağılım fonksiyonu (Wodf) ile rüzgar hız modellemesinde, klasik yöntemlerin hız dağılımlarındaki uyum zayıflığını gidermek için, dağılım parametrelerini tahmin etmek üzere Yusufçuk Algoritması (YA) önerilmiştir. Önerilen yöntemin  performansı, klasik yöntemlerden moment yöntemi (MY) ve en küçük kareler yöntemi (EKKY) ile karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Bu parametre tahmin yöntemlerinin performansını değerlendirmek için belirlilik (Determinasyon) katsayısı (R2) ve hata kareleri ortalaması karekökü (HKOK) kullanılmıştır. Çalışmada 6 ölçüm istasyonundan elde edilen veriler kullanılmıştır. Sonuçlar göstermektedir ki, seçilen bütün istasyonlarda  YA yöntemi determinasyon katsayısı (R2) ölçütüne göre en iyi performansı verirken, HKOK ölçütüne göre 2 istasyonda en iyi performansı sağlamaktadır. Ayrıca YA yönteminin, LSM yöntemine göre bütün istasyonlarda gerçeğe daha yakın sonuçlar verdiği görülmüştür.

Artan enerji ihtiyacını karşılamak ve çevresel problemlerin çözümü için yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgi, teknoloji geliştirme çalışmaları ve ekonomik yatırımlarla devam etmektedir. Sürdürülebilir ve yenilenebilir enerji kaynaklarının tespit edilmesi ve tahminlemesinde çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Yenilenebilir bir enerji olan rüzgâr enerjisinin potansiyel hesabı ve rüzgar karakterizasyonunda olasılık dağılım fonksiyonlarından faydalanılmaktadır. Düşük hızlı bölgelerde rüzgar karakterizasyonunda klasik yöntemlerle parametre elde edilerek ortaya konan modellerin gerçek rüzgar hız dağılımları ile uyum zayıflığı bilinen bir durumdur.  Bu çalışmada Weibull olasılık dağılım fonksiyonu (Wodf) ile rüzgar hız modellemesinde, klasik yöntemlerin hız dağılımlarındaki uyum zayıflığını gidermek için, dağılım parametrelerini tahmin etmek üzere Yusufçuk Algoritması (YA) önerilmiştir. Önerilen yöntemin  performansı, klasik yöntemlerden moment yöntemi (MY) ve en küçük kareler yöntemi (EKKY) ile karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Bu parametre tahmin yöntemlerinin performansını değerlendirmek için belirlilik (Determinasyon) katsayısı (R2) ve hata kareleri ortalaması karekökü (HKOK) kullanılmıştır. Çalışmada 6 ölçüm istasyonundan elde edilen veriler kullanılmıştır. Sonuçlar göstermektedir ki, seçilen bütün istasyonlarda  YA yöntemi determinasyon katsayısı (R2) ölçütüne göre en iyi performansı verirken, HKOK ölçütüne göre 2 istasyonda en iyi performansı sağlamaktadır. Ayrıca YA yönteminin, LSM yöntemine göre bütün istasyonlarda gerçeğe daha yakın sonuçlar verdiği görülmüştür.