Comparative Assessment of Numerical Techniques for Weibull Parameters’ Estimation and the Performance of Wind Energy Conversion Systems in Nigeria

Author:

Okakwu IgnatiusORCID,Akinyele DanielORCID,Olabode Olakunle,Ajewole Titus,Oluwasogo EmmanuelORCID,Oyedeji AjibolaORCID

Abstract

The wind speed of a location is a critical parameter for analyzing wind energy conversion systems. Background knowledge has revealed that the two-parameter Weibull distribution is commonly used for fitting wind speed data because of its simplicity, flexibility and suitability. This research study examines wind speed data from five locations in Nigeria (Kano, Maiduguri, Jos, Abuja and Akure). It employs five numerical techniques, namely the maximum likelihood method, method of moment, power density method, empirical method and the logarithmic moment method, to estimate the Weibull parameters based on the locations’ data. The goodness of fit test is used to determine which numerical method best fits the distribution. The paper also considers the techno-economic design of wind electricity of five 25 kW pitch-controlled wind turbines with dissimilar characteristics. The test result presents the method of moment and empirical method as the best methods for calculating the Weibull parameters. Results also show that wind turbine-3 has the least cost of energy and wind turbine-5 has the highest cost of energy. ABSTRAK: Kelajuan angin sesuatu lokasi adalah parameter kritikal bagi menganalisa sistem penukaran tenaga angin. Latar belakang berkaitan telah mendedahkan 2-parameter taburan Weibull (Wbl) lazimnya digunakan bagi memadan data kelajuan angin berdasarkan kesederhanaan, fleksibiliti dan kesesuaian. Kajian penyelidikan ini adalah berkaitan ujian data kelajuan angin pada lima lokasi di Nigeria (Kano, Maiduguri, Jos, Abuja dan Akure). Ia menggunakan lima teknik berangka iaitu kaedah kemungkinan maksimum, kaedah momen, kaedah ketumpatan kuasa, kaedah empirikal dan kaedah momen logaritma bagi menganggar parameter Weibull berdasarkan lokasi data. Ujian kesesuaian digunakan bagi memastikan kaedah berangka adalah padanan paling sesuai bagi taburan. Kajian ini juga turut menimbang reka bentuk tekno-ekonomi elektrik angin bagi lima turbin angin 25 kW kawalan anggul dengan ciri berbeza. Dapatan kajian menunjukkan momen dan kaedah empirikal adalah kaedah terbaik bagi mengira parameter Weibull. Ini menunjukkan bahawa turbin angin-3 mempunyai kos tenaga paling rendah dan turbin angin-5 mempunyai kos tenaga tertinggi.

Publisher

IIUM Press

Subject

Applied Mathematics,General Engineering,General Chemical Engineering,General Computer Science

Cited by 5 articles. 订阅此论文施引文献 订阅此论文施引文献,注册后可以免费订阅5篇论文的施引文献,订阅后可以查看论文全部施引文献

同舟云学术

1.学者识别学者识别

2.学术分析学术分析

3.人才评估人才评估

"同舟云学术"是以全球学者为主线,采集、加工和组织学术论文而形成的新型学术文献查询和分析系统,可以对全球学者进行文献检索和人才价值评估。用户可以通过关注某些学科领域的顶尖人物而持续追踪该领域的学科进展和研究前沿。经过近期的数据扩容,当前同舟云学术共收录了国内外主流学术期刊6万余种,收集的期刊论文及会议论文总量共计约1.5亿篇,并以每天添加12000余篇中外论文的速度递增。我们也可以为用户提供个性化、定制化的学者数据。欢迎来电咨询!咨询电话:010-8811{复制后删除}0370

www.globalauthorid.com

TOP

Copyright © 2019-2024 北京同舟云网络信息技术有限公司
京公网安备11010802033243号  京ICP备18003416号-3