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
Problemática Ano Mês Dia Orig. P1 P2 P3 P4 Ano Mês Dia Orig. P1 P2 P3 P4 1998 1 1 3,6 4,9 4,9 4,4 4,4 1998 1 1 3,6 4,9 4,9 4,4 4,4 1998 1 2 NA 3,3 3,4 3,3 3,3 1998 1 2 3,2 3,3 3,4 3,3 3,3 1998 1 3 2,9 2,2 2,4 2,2 2,4 1998 1 3 2,9 2,2 2,4 2,2 2,4 1998 1 4 3,0 3,9 4,0 3,8 3,9 1998 1 4 3,0 3,9 4,0 3,8 3,9 1998 1 5 NA 4,3 4,4 4,3 4,4 1998 1 5 3,7 4,3 4,4 4,3 4,4
Etapas desenvolvidas : Primeira Parte da Pesquisa Fonte: Instituto Nacional de Meteorologia Site: www.inmet.gov.br Dados: velocidade do vento a 10 m Horário: 00:00 UTC Período: 1990 a 2015
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.
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 P4 1998 1 1 3,6 4,9 4,9 4,4 4,4 1998 1 2 NA 3,3 3,4 3,3 3,3 REANÁLISE: ERA-INTERIM/ECMWF 0,125ºx0,125 (~14km) e 6 horas
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 2008. Reanálise: MERRA/NASA com resolução espacial e temporal de 0,5ºx0,5º (~56km) e 1 hora, respectivamente.
Procedimento adotado : Segunda Parte da Pesquisa Reanálise MERRA/NASA: Windographer
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).
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).
Avaliação dos métodos Si o dado simulado e Oi o dado observado para o mesmo período.
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
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)
Resultados : Primeira Parte da Pesquisa Gráficos Séries temporais de Apodi-RN (a) e Florânia-RN (b) observados e imputados. (a) (b)
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) 1,745548 1,412574 MTS (Windographer) 1,448823 1,146919 VR (Windographer) 1,897910 1,535337 TLS (Windographer) 1,972157 1,599530 MICE (R) 1,59870 1,234500 Amélia II (R) 1,378863 1,100900 MTSDI (R) 1,402300 1,119300
Resultados : Segunda Parte da Pesquisa Gráficos Séries temporaris observados e imputados para São João Cariri Técnica MTS.
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
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.
Agradecimentos: CTGÁS-ER (www.ctgas.com.br). UFRN (Departamentos de Estatística e Ciências Climáticas). Windpower 2016. Contato: Email: alexandretorres@ctgas.com.br.