Desempenho de Métodos de Preenchimento de Falhas para Velocidade do Vento sobre o Estado do Rio Grande do Norte

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2 BWP 2016 Desempenho de Métodos de Preenchimento de Falhas para Velocidade do Vento sobre o Estado do Rio Grande do Norte ALEXANDRE TORRES SILVA DOS SANTOS - Centro De Tecnologias Do Gás & Energias Renováveis MONIKI DARA DE MELO FERREIRA & PAULO SÉRGIO LÚCIO Universidade Federal do Rio Grande do Norte

3 Problemática Ano Mês Dia Orig. P1 P2 P3 P4 Ano Mês Dia Orig. P1 P2 P3 P ,6 4,9 4,9 4,4 4, ,6 4,9 4,9 4,4 4, NA 3,3 3,4 3,3 3, ,2 3,3 3,4 3,3 3, ,9 2,2 2,4 2,2 2, ,9 2,2 2,4 2,2 2, ,0 3,9 4,0 3,8 3, ,0 3,9 4,0 3,8 3, NA 4,3 4,4 4,3 4, ,7 4,3 4,4 4,3 4,4

4 Etapas desenvolvidas : Primeira Parte da Pesquisa Fonte: Instituto Nacional de Meteorologia Site: Dados: velocidade do vento a 10 m Horário: 00:00 UTC Período: 1990 a 2015

5 Etapas desenvolvidas : Segunda Parte da Pesquisa SONDA - Sistema Nacional de Organização de Dados Ambientais - Inpe Fonte: SONDA/INPE Site: sonda.ccst.inpe.br Dados: velocidade do vento a 50 m Horário: a cada 10 minutos Período: 06/2007 a 06/2009.

6 Procedimento adotado : Primeira Parte da Pesquisa Estação Meteorológica - INMET Tabela 1 Dado de velocidade do vento observado ao lado dos dados de reanálises mais próximo. Ano Mês Dia Orig. P1 P2 P3 P ,6 4,9 4,9 4,4 4, NA 3,3 3,4 3,3 3,3 REANÁLISE: ERA-INTERIM/ECMWF 0,125ºx0,125 (~14km) e 6 horas

7 Procedimento adotado : Segunda Parte da Pesquisa Estação Anemométrica SONDA/INPE Remoção dos dados de velocidade do vento a 50 m para o mês de junho de Reanálise: MERRA/NASA com resolução espacial e temporal de 0,5ºx0,5º (~56km) e 1 hora, respectivamente.

8 Procedimento adotado : Segunda Parte da Pesquisa Reanálise MERRA/NASA: Windographer

9 Procedimento adotado : Primeira Parte da Pesquisa Três técnicas estatísticas multivariadas foram desenvolvidas em linguagem R: MICE (Multivariate Imputation by Chained Equations); Amelia II; MTSDI (Multivariate Time Series Data Imputation).

10 Procedimento adotado : Segunda Parte da Pesquisa Quatro técnicas estatísticas unidimensional pelo Windograhper: LLS (Linear Least Squares); TLS (Total Least Squares); VR (Variance Ratio); MTS (Matrix Times Series).

11 Avaliação dos métodos Si o dado simulado e Oi o dado observado para o mesmo período.

12 Avaliação dos métodos : Primeira Parte da Pesquisa Gráficos Remoção dos dados (10,20,30,40,50,60 e 70% para o mes de janeiro de 1998 do município de Apodi-RN

13 Resultados : Primeira Parte da Pesquisa Gráficos Erros do RMSE (m/s) (a) e MAE (m/s) (b) para o munícipio de Apodi -RN (a) (b)

14 Resultados : Primeira Parte da Pesquisa Gráficos Séries temporais de Apodi-RN (a) e Florânia-RN (b) observados e imputados. (a) (b)

15 Resultados : Segunda Parte da Pesquisa Tabelas Erros medidos para os dados removidos (junho de 2008) da velocidade do vento a 50 m - São João do Cariri PB) MÉTODOS RMSE MAE LLS (Windographer) 1, , MTS (Windographer) 1, , VR (Windographer) 1, , TLS (Windographer) 1, , MICE (R) 1, , Amélia II (R) 1, , MTSDI (R) 1, ,119300

16 Resultados : Segunda Parte da Pesquisa Gráficos Séries temporaris observados e imputados para São João Cariri Técnica MTS.

17 Resultados : Segunda Parte da Pesquisa Gráficos Séries temporais de São João do Cariri PB observados (a) e imputados (b) MÉDIA OBSERVADA (m/s) MÉDIA IMPUTADO-AMÉLIA (m/s) MÉDIA OBSERVADA (m/s) MÉDIA IMPUTADO-MTS (m/s) 4,61 4,75 4,61 4,81

18 Conclusões: Os métodos de preenchimento apresentados mostraram adequados por meio dos erros baixos nos dados imputados para velocidade do vento a 10 metros. As reanálises ERA-INTERIM/MERRA como preditores (variáveis explicativas) para velocidade do vento na mesma altura da Estação Meteorológica/Anemométrica apresentaram adequadas para serem utilizadas com as técnicas de preenchimento de falhas dos dados medidos. Os resultados mostraram que a utilização do MTSDI preencheu os dados ausentes com uma qualidade adequada, visto que os erros calculados não ultrapassaram de 0,5 m.s -1 do valor medido para todos os cenários que apresentaram falhas nos dados. A técnica Amélia do Pacote R para preenchimento dos dados de velocidade do vento da torre anemométrica de São João do Cariri foi superior em relação às técnicas utilizadas pelo Windographer.

19 Agradecimentos: CTGÁS-ER ( UFRN (Departamentos de Estatística e Ciências Climáticas). Windpower Contato: alexandretorres@ctgas.com.br.

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