Análise e conclusões das harmônicas

A análise feita está relacionada a representação espectral do vento , do qual é constituído pela freqüência. Em que a velocidade do vento está associada á esta freqüência, e a partir desses dados analisados foi possível separar as harmônicas em três grupos distintos, sendo que o primeiro corresponde ás freqüências mais baixas, relacionada a um tempo maior, dados de alguns dias, como mostrado no arquivo de dados do dia 19/08/2012, em que este, está relacionado ao movimento das grandes massas de ar, e deriváveis depressões, chamada de zona macrometereorológica.

O outro grupo está relacionado as freqüências mais altas, correspondente ao arquivo de “segundaeterca”, que é o arquivo medido de 1 em 1 segundo. Este está relacionado ás turbulências atmosféricas, variando as direções do vento, o que afeta as conversões de energia sendo o grupo da zona micrometeorológica.

Já o último é o da zona de vazio espectral, é a zona intermediária, que está relacionada as poucas energias.

Esta variação presente, mostra que a potência do elétrica a partir do vento eólico é instável.

Máxima freqüência da análise harmônica

Para achar a freqüência máxima de uma harmônica, foi utilizado o arquivo “segundaeterca” que possui 64000 dados, em que as medições da velocidade do vento foram feitas de 1 em 1 segundo. Dessa forma quando foi realizada a harmônica sobre estes dados, foi possível observar entre os valores de 15000 e 32000 da ordem da harmônica, a máxima freqüência, equivalente a aproximadamente a ordem da harmônica de 21000, como pode ser observado pela figura 1. 

Figura 1: Freqüência máxima - dados a partir do dia 19/08/2011.

Essa análise do gráfico da harmônica pode ser comprovada como mostrado a seguir:

Considerando os dados utilizados, correspondentes a 64000 dados, considerando que estes eram de 1 em 1 segundo, o total de segundos medidos foi de 64000 segundos, assim foi possível calcular sua freqüência, correspondente á:

Considerando de acordo com a norma do anemômetro que a rotação deste, persiste por um tempo de 3 segundos, mesmo que não haja mais vento, foi possível adquirir a freqüência máxima do anemômetro, que foi de:

Assim sendo, quando feito a relação entre freqüências dos dados, e a freqüência do anemômetro, foi possível adquirir:

Ou seja, a observação do gráfico, assim como o cálculo feito, foi satisfatória, comprovando a eficiência do anemômetro.

Análise Harmônica do Vento do dia 19/08/2011

Foi feita uma análise harmônica do vento do dia 19/08/2011  até o  dia 10/09/2011, sendo que o vento medido foi de 30 em 30 segundo, sendo que o arquivo utilizado para essa análise foi o “19082011” . O objetivo da análise harmônica dos dados obtidos do vento, foi analisar o comportamento do vento de acordo com a freqüência, em um período extenso, e com isso, foi realizado a partir do programa MatLab, em que dói utilizado a Fast Fourier Transform(FFT) para fazer a harmônica.

Sendo que o arquivo contém 64000 dados de velocidade do vento, de 30 em 30 segundos, o que corresponde á 1920000 segundos. Foi possível obter a freqüência da fundamental que foi de:

Ao fazer a harmônica dos dados, foi obtido o  gráfico da figura 1:

Figura 1: Gráfico da Harmônica dos dados a partir do dia 19/08/2011.

Dando um zoom e analisando os 100 primeiros dados apenas, foi obtido o gráfico da figura 2:

Figura 2: Gráfico da Harmônica dos dados a partir do dia 19/08/2011.

Analisando a figura 2 é possível observar que há um pico na 22º ordem da harmônica, considerando este ponto, podemos evidenciar como o vento se comporta, considerando os 1920000 segundos totais:

Tempo em dias dos 1920000:

Ou seja, este valor nos mostra que o comportamento do vento é numa escala diária, desse modo podemos afirmar pela análise da FFT que o vento em um dia se comporta aproximadamente como uma senóide, com um pico de ventos pela manhã e uma caída pela tarde, pois o valor diário é o mesmo onde se encontra o maior pico da figura da harmônica.