Comparing the Performance of Wind Speed Distributions: the Case of Central and Southern Iraq

Abstract

Rüzgar enerjisi üretimini uygun şekilde tahmin etmek için rüzgar hızı karakteristiklerinin belirlenmesi için daha fazla çaba harcamamız gerekir, çünkü bu tür bir tespit tahmin yaklaşımında önemli bir rol oynamaktadır. Bunu takiben, rüzgar hızının modellenmesi için yaygın olarak uygulanan en önemli dağılımlardan biri Weibull dağılımıdır. Bu dağılım esas olarak rüzgar hızını uygun şekilde modellemek için istatistiksel hesaplamalara dayanmaktadır. Pratik uygulamalarda yoğun olarak kullanılmasına rağmen, doğruluğu tüm rüzgar rejimlerini modellemek için tamamen uygun olmayabilir. Bu nedenle, alternatif bir yaklaşım olabilecek veya bazı durumlarda Weibull dağılımının yerini alabilecek çeşitli dağılımlar, rüzgar hızını en uygun şekilde modelleyebilir. Araştırmamızda, Weibull dağılımından farklı bir yaklaşım olarak kullanılacak diğer dağılımlardan yararlanıyoruz (Lognormal, Burr tip XII, Genelleştirilmiş Aşırı değer, Gumbel, Gama, Ters Gauss, Genelleştirilmiş Aşırı değer, ve Rayleigh). Çalışmamızın temel amacı, farklı rejimlerde var olabilen rüzgar hızının tutarsız davranışının yeterli şekilde gerçekleştirilmesini sağlayan Weibull dağılımına alternatif olarak uygun bir dağılım tanımlamaktır. Uygulama bölümünde geçtiğimiz on yıl boyunca Irak Meteoroloji Örgütü ve Sismoloji - Ulaştırma Bakanlığı'ndan çeşitli veriler toplandı. Uygun rüzgar hızı dağılımını belirlemek için çeşitli testler seçildi.

To appropriately estimate the wind power output we need to invest more efforts in the determination of wind speed characteristics because such determination will play a valuable rule in the estimation approach. Following that, one of the most important distribution that has been implemented widely for modeling wind speed is Weibull distribution. This distribution is based mainly on statistical computations to model the wind speed in appropriate manner. Although it is used intensively in practical applications, the accuracy of it might not be completely optimal for modeling all wind regimes. Therefore, a variety of distributions that might play an alternative approach or in some cases a replacement for the Weibull distribution might model the wind speed in optimal way. In our research, we make use of other distributions which will be utilized as a different approaches from Weibull distribution for instance, Lognormal, Burr type XII, Generalized Extreme value, Gumbel, Gamma, Inverse Gaussian, and Rayleigh as alternatives to Weibull distribution. The main goal of our study is to define a suitable distribution, which provides the adequate realization of the inconstant behavior of the wind speed that might exist in different regimes. In the implementation section, several sets of data have been captured from Iraqi Meteorological Organization and Seismology – Ministry of Transportation for the previous ten years. To determine a convenient wind speed distribution, a variety of tests has been selected.