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Neue WM Datenlogger Version
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25.12.2010 11:42
BlueTec 

Re: Neue WM Datenlogger Version

Moin,
ok gehen wir Schritt für Schritt durch.

Der Messzeitraum erfolgte von 18:00 Uhr bis 22:00 Uhr. Damit die Zeitachse zueinander passt, habe ich vorher die beiden Rechner über time.windows.com abgeglichen.

Der Datenlogger für das Windrad zeichnet mit 2 Hz (also 2 Werte pro Sekunde) auf. Die Wetterstation erfasst ihre Werte alle 48 sec. und leitet diese im 60 sec. Intervall an den PC weiter.

So nun kommt die Klassierung im Stichprobeverfahren ins Spiel.

Hier wird der relative Häufigkeitsanteil in 50 Klassen für Watt eingeteilt. Das gleiche passiert dann für den Last Wind Wert. Die X-Werte die daraus entstehen verwende ich dann für mein XY Diagramm. Zur Vereinfachung hatte ich nur 20 Werte aufgezeigt.

Gruß Kai

... der schon wie der Schnee räumen muss .

25.12.2010 18:00
BlueTec 

Re: Neue WM Datenlogger Version

Hallo Frank,

ich befürchte, wir brauchen professionelle Hilfe in Sachen Teilungsart. Nachfolgende Teilungsarten kann ich anbieten



Uploaded with ImageShack.us

25.12.2010 19:32
frank 

Re: Neue WM Datenlogger Version

Hallo Bluetec,

"Damit die Zeitachse zueinander passt, habe ich vorher die beiden Rechner über time.windows.com abgeglichen."
Das hast du gut gemacht, somit haben wir hier erst mal kein Problem,
bzw. sind hier die Abweichungen < 1 s.

"Der Datenlogger für das Windrad zeichnet mit 2 Hz ..."
Das ist auch gut, aber auch für den Wind erforderlich,
damit sollte man vernünftige Aussagen machen können.

"Die Wetterstation erfasst ihre Werte alle 48 sec."
Das ist erst mal komplett unzureichend.
Innerhalb von 48 Sekunden schwankt die Windgeschwindigkeit um Faktoren. Hier so ohne weiteres Vernünftige Zuordnung von Windgeschwindigkeit zu Leistung möglich.
Also was liefert die Wetterstation denn, die mittlere Windgeschwindigkeit innerhalb dieser 48 Sekunden oder eine Windgeschwindigkeit,
die z.B. alle 48 Sekunden auftritt ?


ich befürchte, wir brauchen professionelle Hilfe in Sachen Teilungsart.
Professionelle Hife ist z.B. hier im Forum vorhanden,
im Grunde ist es ganz ganz einfach,
ich komme später darauf zurück.
Hast du mal selbst deine Wertetabelle gezeichnet ?

Gruß Frank

_______________

1000 Wp Photovoltaik, Black 300
16 KWh Akkubank
2 KW/230 V Trapez Wechselrichter
3,5 KW Gas Generator und 1,5 KW Ladegeräte

25.12.2010 20:54
BlueTec 

Re: Neue WM Datenlogger Version

Salve mein Freund,

Zitat:


"Der Datenlogger für das Windrad zeichnet mit 2 Hz ..."
Das ist auch gut, aber auch für den Wind erforderlich,
damit sollte man vernünftige Aussagen machen können.


Und genau deshalb kommt das Klassierungsverfahren mit ins Spiel !!! Hast Du damit schon mal gearbeitet ? Ich verwende dieses Verfahren sehr häufig für Temperaturen in Abhängigkeit von Fahrzeuggeschwindigkeiten.

Zitat:


"Die Wetterstation erfasst ihre Werte alle 48 sec."
Also was liefert die Wetterstation denn, die mittlere Windgeschwindigkeit innerhalb dieser 48 Sekunden oder eine Windgeschwindigkeit,
die z.B. alle 48 Sekunden auftritt ?


Die liefert mir diese Daten


Zitat:


Hast du mal selbst deine Wertetabelle gezeichnet ?


Nö, ich fühle mich grad wie ein kleiner Schulbub der seine ersten XY Diagramme erstellt.

25.12.2010 22:37
frank 

Re: Neue WM Datenlogger Version

Hallo BlueTec,

"Nö, ich fühle mich grad wie ein kleiner Schulbub"
Lernen und verstehen ist keine Schande im Gegenteil.
Dazulernen zeugt manchmal von menschlicher Größe ...

Back to Topic:
'Gust' und 'Lastwind' verstehe ich nicht,
kannst du das näher erläutern?

'Wind Mittel' ist brauchbar, so denn dieser Wert alle 48 s aktualisiert wird.
Beim obigen Diagramm ist das nicht der Fall.

Wie auch immer:
Du kennst für viele Intervalle von 48 [s] die mittlere Windgeschwindigkeit
und hast jeweils 96 dazu passende Leistungswerte, korrekt soweit ?

Zunächst einmal würde ich diese Werte für jedes 48 [s] Intervall
vergleichbar machen.
Ich habe auf der einen Seite der Mittelwert der Geschwindigkeit,
auf der anderen Seite quasi aktuelle Werte der Leistung.
Ich kann nur sinnvoll Mittelwerte mit Mittelwerten vergleichen
oder eben aktuelle Werte mit aktuellen.
Damit muss ich für jedes 48 [s] Intervall aus den einzelnen Leistungen
einen Leistungsmittelwert bilden.
Das entspricht im Grunde dem Ertrag in den 48 [s].
Das Problem hierbei ist jedoch dass ich eigentlich kein
einfaches Verfahren zur Mittelwertbildung verwenden darf,
weil zumindest die mechanische Leistung mit dritter Potenz
von der Windgeschwindigkeit abhängt und die Schwankungen der Leistung innerhalb
von 48 Sekunden zu deutlich sind.
Alleine dieses Thema wurde in unseren Foren schon ausführlich diskutiert.
Wenn ich wüsste wie genau nun die eingespeiste elektrische Leistung vom Wind abhängt,
könnte ich einen besseren Mittelwert bilden,
aber das ist ja gerade das was Du ermitteln willst!
Lange Rede, kurzer Sinn:
Ich würde die Leistungen (erst mal) 'stink normal' mitteln
(Alle 96 Leistungen addieren und durch 96 teilen),
wohl wissend das hierdurch schon gröbere Fehler entstehen.
Abhilfe: bessere Wetterstation, die auch 2 mal pro Sekunde Messwerte liefert.

Wenn du das für alle mittleren Windgeschwindigkeiten machst,
bekommst du zumindest vergleichbare Mittelwerte.

z.B.
10 km/h 30 Watt
12 km/h 35 Watt
15 km/h 45 Watt

aber auch (wegen dem Fehler beim Mitteln):
12 km/h 29 Watt

Jetzt kannst du die, so reduzierten Daten in ein XY Diagramm (X Wind, Y Leistung)
mit linearen Achsen zeichnen lassen.
Bei der Datenmenge sollte meiner Meinung nach schon was brauchbares herauskommen,
außerdem sieht man die Streuung, die Genauigkeit des Verfahrens.
Mit einer Abtastung von 48 [s] ist es schwer allgemeine Aussagen zu machen.
Ich hoffe es reicht zumindest für dich um Effekte beim Umbau eindeutig nachweisen zu können.
Falls das nicht ausreicht kann man sich eventuell auch
die gute Abtastrate der Leistung zu nutze machen.
Darüber müsste ich dann aber nochmal scharf nachdenken ...

Ich habe schon mit Häufigkeitsverteilungungen gearbeitet,
im Zusammenhang mit Wind sehe ich erst mal nur andere, auch wichtige Ziele:
z.B. der Ertragsabschätzung für ein Jahr, Generator Dimensionierung, ...

Vielleicht willst du Messwerte Streuung reduzieren ?
Mir ist einfach nicht klar wozu du die Häufigkeitsverteilungungen
einsetzen möchtest.

Gruß Frank


_______________

1000 Wp Photovoltaik, Black 300
16 KWh Akkubank
2 KW/230 V Trapez Wechselrichter
3,5 KW Gas Generator und 1,5 KW Ladegeräte

26.12.2010 07:26
Sandy 

Administrator

Re: Neue WM Datenlogger Version

Eigentlich wollte ich euern Gedankenaustausch nicht stören, aber ich hatte mal vor einiger Zeit eine Idee:
Weshalb eine Wetterstation zur Windgeschwindigkeitsbestimmung verwenden, wenn der Windgenerator selbst mir die Daten liefert?
Der Windmaster spukt doch jede Menge Daten aus, so auch z.B. die Spannung. Wie diese Werte einer bestimmten Windgeschwindigkeit zugeordnet werden können, wäre die nächste Überlegung.
Bei mir bestünde noch die Möglichkeit, mit meinem Frequenzmesser die Zuordnung zu machen, die Aktualisierungsrate wäre kein Problem. Die Frequenz hat einen direkten Bezug zur Drehzahl und da müsste etwas gehen.

@Blue Tec
Hier hatten wir auch schon mal einen Gedankenaustausch:

http://www.mahnecke.de/Black300-Forum/th...=1&page=1#7
http://www.mahnecke.de/Black300-Forum/th...1&page=5#41

_______________

Grüße von
Rainer
(Sandy)
_______________

26.12.2010 09:39
BlueTec 

Re: Neue WM Datenlogger Version

Moin Freunde des Windes

Ich hab mir nun einen experimentellen Windrad Simulator gebastelt (s. Bild) .



Das Windrad hat bei einem Wind von 2 m/s eine Leistung von 8 Watt und bei 10 m/s von 1000 Watt.
Die Beschleunigungswerte sind geradezu rekordverdächtig, welche vergleichbar mit dem Schalenkreuz einer Wetterstation ist.

. und nein dieses Windrad ist nicht käuflich zu erwerben

Der Speicherblock 2Hz zeichnet mir die Werte für Wind und Leistung mit einem Systemtakt von 2 Hz auf. Der zweite
Speicherblock 48 sec. zeichnet mir nur den Wind mit einem Takt von 48 sec. auf, wie es auch bei mir in der Praxis der Fall ist.

Durch den Speicherblock 1 bzw. 2Hz kann ich nun eine genaue Leistungskurve ermitteln. Hoffentlich sind jetzt alle einverstanden .

Ziel ist es nun, durch den zweiten Speicherblock "48 sec." eine Leistungskurve zu errechnen die in etwa der Leistungskurve 1 entspricht.

Einige werden denken jetzt dreht DER ja voll durch.


26.12.2010 11:42
frank 

Re: Neue WM Datenlogger Version

Hallo zusammen,

@bluetec

Nichts für ungut, aber dein jetziger Ansatz ist mir zu kompliziert.
Hast du mal ernsthaft über meinen Vorschlag nachgedacht
die Leistungen über das 48 Sekunden Intervall zu mitteln ?
Ist das zu schwierig, gibt es Probleme damit ?
Diese Ergebnisse sind extrem wichtig,
je nach Resultat kann man dann das Verfahren noch verbessern ...

@Sandy
Das ist der richtige Ansatz,
mit den 48 Sekunden Winddaten ist es einfach zu schwierig und vermutlich zu ungenau mehr wissen wir wenn BlueTec "in die Pötte" kommt ...
Also Ziel sollte es sein in der Zukunft die 2 Hz Daten des Windmasters,
direkt zu verwenden.
Leider belastet der Windmaster den Generator und damit knickt die Spannung ein. Im Freilauf wäre die Spannung 'glaub'
direkt proportional, oder zumindest ausreichend proportional zur Windgeschwindigkeit.

Aber wie schon gesagt:
Wir wollen ja gerade den genauen Zusammenhang der elektrischen Größen zum Wind ermitteln.
Wenn wir den für diesen Generator mit der Belastungskurve des Windmasters hätten,
bräuchten wir die Wetterstation nicht,
dann könnten wir direkt aus der aktuellen Leistung, oder Spannung, oder Strom die Windgeschwindigkeit errechnen.

Die Frequenz ist natürlich auch direkt proportional, oder oder zumindest ausreichend proportional zur Windgeschwindigkeit, aber auch hier sorgt die Belastung für eine Drift.
Die Frequenz ist aber bestimmt besser als die Spannung geeignet.
Spukt der Windmaster die Frequenz 2 mal pro Sekunde raus ?
Falls ja sollten wir das weiter vertiefen ...

Wie auch immer ich habe oben ein durchführbares Verfahren beschrieben
was uns weitere, verlässliche Erkenntnisse bringt und uns auch aufzeigt wie genau das Verfahren ist, somit gibt es zumindest keine Fehlinterpretationen.
BlueTec sollte jetzt mal Mitteln, damit wir sehen wo wir landen.
Ich hoffe er kann das, er hat ja schon so vieles geschafft.
Falls die Bordmittel von Excel 'Zicken' machen,
könnte es einfacher mit einem Makro gehen
und Makros schreiben kann BlueTec ja auch schon ...
Alternativ kann mir BlueTec auch die Daten schicken,
aber es sind seine Daten und ich will Sie aus vielen Gründen
eigentlich nicht haben ...


Gruß Frank


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26.12.2010 18:05
Sandy 

Administrator

Re: Neue WM Datenlogger Version

Genau richtig bemerkt, Frank, die Daten vom Generator sind belastungsabhängig. Wie wäre es aber, wenn wir doch den Windmesser beibehalten und mit z.B. der Drehzahl des Gen ins Verhältnis setzen, um die Leistungskurve zu berichtigen?
Angenommen wir haben eine Windgeschwindigkeit, bei der unser Generator noch unbelastet läuft. Hier könnten wir das Verhältnis zum Windmesser noch als 1:1 setzen. Steigt die Windgeschwindigkeit, so wird der Generator belastet und das Verhältnis wird vielleicht 0,95:1. Könnnten wir damit nicht eine Korrektur durchführen?
... ist nur so eine Idee von vielen, denn ich arbeite schon fast zwei Jahre je nach Lust und Laune an der Sache. Lediglich meine Methode mit den Durchschnittswerten + Übertragung in die spezielle Exceltabelle brachte ganz gute Erfolge.
_______________

Grüße von
Rainer
(Sandy)
_______________

26.12.2010 19:08
BlueTec 

Re: Neue WM Datenlogger Version

Weihnachten eine schlimme Zeit futtern futtern und nochmal futtern

Jetzt wo waren wir

Mein Simulator ist genau das richtige Instrument und hat mir auch schon aufgezeigt, dass eine Einzelklassierung der jeweiligen Werte nicht zielführend ist. Ebenso wenig die Verbundklassierung. Eventuell ist reduzierende Klassierung ein Weg. Dauert aber noch etwas ..

Ob ich über den Mittelwert nachgedacht habe, ja sicher aber nur für einen Moment, weil ich es ebenso wenig als zielführend ansehe wie meine beiden zuvor genannten Möglichkeiten.

und ja ich hätte die Möglichkeiten Kanäle zu mitteln und noch einiges mehr

Welches Mittel hättens den gern

Arithmetisches Mittel
Quadratisches Mittel
Geometrisches Mittel
Harmonisches Mittel

aber glaube Du willst den Wert mittel über den gesamten Messintervall so wie ich hier die Wind von 2 Hz auf 48 sec gemittelt habe.


Zum spielen habe ich uns Simulationsdaten für Wind und Generator erstellt und zusätzlich noch die 48 sec Intervall Daten für Wind. Alles in Excel und damit kann jeder machen was er will.

Wie und wo soll ich die einstellen ?

Kurz und knapp den Weg über den Windmaster halte ich für falsch.

Einen Weg habe ich schon gefunden aber morz Aufwand ohne Makro.
Hier will ich noch etwas weiter testen.

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