Title | 429202759 Trabajo Colaborativo Probabilidad Subgrupo 13 |
---|---|
Author | Diana Maria Garzon Caicedo |
Course | Modulo Induccion |
Institution | Politécnico Grancolombiano |
Pages | 37 |
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Distribución de Probabilidad de WeibullTrabajo colaborativo: Evaluación de generación de Energía Eólica enColombiaSubgrupo 13Garcia Rojas Ivon AngelicaHerrera Colorado RaulSanchez Sierra Yeimmy LilianaTovar Johan ArlexPolitécnico Grancolombiano.Facultad de Ingeniería, Diseño e Innovación.Probabilida...
Distribución de Probabilidad de Weibull
Trabajo colaborativo: Evaluación de generación de Energía Eólica en Colombia
Subgrupo 13
Garcia Rojas Ivon Angelica Herrera Colorado Raul Sanchez Sierra Yeimmy Liliana Tovar Johan Arlex
Politécnico Grancolombiano. Facultad de Ingeniería, Diseño e Innovación. Probabilidad Campús virtual Septiembre 2019.
Objetivos General Caracterizar los datos de velocidad del viento y temperatura en dos departamentos de Colombia haciendo uso de la distribución de probabilidad de Weibull evaluando posibles escenarios de generación de Energía Eólica.
Específicos
Implementar los principios básicos de la probabilidad en el estudio de variables climáticas.
Elaborar histogramas y comparar con las gráficas de distribución de Weibull obtenidas por cada departamento.
Determinar qué departamento presenta mayor potencial de generación de energía eólica, mediante el análisis de los datos presentados por el IDEAM.
Actividad Ejercicio 1. El grupo debe seleccionar 2 departamentos y realizar un histograma de la variable velocidad del viento y temperatura. ¿Cuál presenta mayor variabilidad? justificar.
Ejercicio 2. Calcular para cada ciudad los parámetros k y c de la distribución de Weibull, para ello use las ecuaciones 3 y 4 descritas arriba y sustituirlos en la función de probabilidad f(v)
Ejercicio 3. Graficar la distribución de probabilidad f(v) obtenida en el ítem anterior y compararla con el histograma obtenido en el punto (1) de la velocidad del viento para los departamentos seleccionados. ¿Qué puede concluir de las gráficas en relación al comportamiento de las variables?
Ejercicio 4. Para cada departamento seleccionado, obtener el valor de velocidad del viento más probable y el valor de la velocidad del viento que entregaría la máxima energía eólica. Al comparar los valores para los dos departamentos seleccionados, ¿cuál de ellos tiene más probabilidad de generar mayor energía eólica?
Ejercicio 5. ¿Cuál es la probabilidad de que la velocidad del viento en uno de los departamentos seleccionado sobrepase 10 m/s? (haga uso de la función f(v) obtenida en el punto 4 o de F(v))
Ejercicio 6. ¿Cuál es la probabilidad que en uno de los departamentos seleccionado se registre velocidades entre los 4,7 m/s a 7,8 m/s? (haga uso de la función f(v))
Desarrollo -
Ejercicio 1
En base al Atlas de Viento y Energía Eólica en Colombia (Instituto de Hidrología Meteorología y Estudios Ambientales y Unidad de Planeación MInero Energética, 2006) que presenta las zonas de mayor potencial de energía eólica en el país, se hace la elección de La Guajira y El Atlántico como los departamentos objetos del estudio. Una vez seleccionados los departamentos, se procede a organizar los datos en Excel y a eliminar los datos repetidos de velocidad y temperatura para proceder a obtener las frecuencias. Las tablas 1 y 2 muestran los resultados, fi es la frecuencia de cada valor. Para la construcción de los histogramas primero se debe calcular el rango. El rango se obtiene de la resta del dato de mayor valor menos el de menor valor (UNAM, 2015). Luego se hayan los números de clase K, es decir el número de barras que tendrá el histograma. Se puede calcular siguiendo la ecuación 1 o 2 (UNAM, 2015), Donde N es el número de datos. La ecuación 2 es llamada la Regla de Sturges. K=√N
(Ecuación 1) ; K=1+3,322LOG(N)
(Ecuación 2)
Después se procede al cálculo de la amplitud de clase, h, que se obtiene dividiendo el rango entre el número de clases (UNAM, 2015). Por último, definimos los intervalos de clase; esto se haya sumando al menor valor de nuestros datos la amplitud de clase y así se va obteniendo cada intervalo hasta que el número de estos coincidan con K (UNAM, 2015). Tomando como ejemplo los datos de la velocidad del viento en La Guajira, se muestran los cálculos realizados: Rango=11,4-0,6 =10,8 K=1+3,322LOG(1770)=11,79; se redondea a 12 h=
Rango 10,8 = =0,9 12 K
Primer intervalo=0,6+0,9=1,50;es decir que el primer intervalo va de 0,6 a 1,5 Segundo intervalo=1,5+0,9=2,4;así hasta obtener el decimosegundo intervalo Los resultados de los cálculos e histogramas se muestran en las tablas 3 y 4 y figuras 1 y 2, respectivamente. Tabla 1. Frecuencia velocidad del viento en La Guajira Departamento
Velocidad del viento (m/s)
fi
La Guajira
0,6
6
La Guajira
0,7
18
La Guajira
0,8
47
La Guajira
0,9
88
La Guajira
1,0
78
La Guajira
1,1
114
La Guajira
1,2
103
La Guajira
1,3
116
La Guajira
1,4
103
La Guajira
1,5
103
La Guajira
1,6
108
La Guajira
1,7
73
La Guajira
1,8
54
La Guajira
1,9
41
La Guajira
2,0
31
La Guajira
2,1
30
La Guajira
2,2
29
La Guajira
2,3
17
La Guajira
2,4
33
La Guajira
2,5
15
La Guajira
2,6
15
La Guajira
2,7
19
La Guajira
2,8
14
La Guajira
2,9
14
La Guajira
3,0
16
La Guajira
3,1
10
La Guajira
3,2
13
La Guajira
3,3
11
La Guajira
3,4
18
La Guajira
3,5
19
La Guajira
3,6
10
La Guajira
3,7
14
La Guajira
3,8
14
La Guajira
3,9
13
La Guajira
4,0
9
La Guajira
4,1
19
La Guajira
4,2
10
La Guajira
4,3
15
La Guajira
4,4
14
La Guajira
4,5
7
La Guajira
4,6
3
La Guajira
4,7
7
La Guajira
4,8
7
La Guajira
4,9
12
La Guajira
5,0
10
La Guajira
5,1
7
La Guajira
5,2
4
La Guajira
5,3
8
La Guajira
5,4
5
La Guajira
5,5
1
La Guajira
5,6
7
La Guajira
5,7
5
La Guajira
5,8
10
La Guajira
5,9
7
La Guajira
6,0
8
La Guajira
6,1
6
La Guajira
6,2
3
La Guajira
6,4
5
La Guajira
6,5
6
La Guajira
6,6
6
La Guajira
6,7
4
La Guajira
6,8
6
La Guajira
6,9
6
La Guajira
7,0
3
La Guajira
7,1
6
La Guajira
7,2
1
La Guajira
7,3
6
La Guajira
7,4
7
La Guajira
7,5
6
La Guajira
7,6
4
La Guajira
7,7
6
La Guajira
7,8
2
La Guajira
7,9
3
La Guajira
8,0
7
La Guajira
8,1
8
La Guajira
8,2
4
La Guajira
8,3
6
La Guajira
8,4
1
La Guajira
8,5
7
La Guajira
8,6
5
La Guajira
8,7
4
La Guajira
8,8
5
La Guajira
8,9
4
La Guajira
9,0
3
La Guajira
9,1
5
La Guajira
9,2
5
La Guajira
9,3
2
La Guajira
9,4
2
La Guajira
9,5
3
La Guajira
9,6
1
La Guajira
9,7
2
La Guajira
9,9
4
La Guajira
10,0
1
La Guajira
10,1
2
La Guajira
10,3
4
La Guajira
10,4
4
La Guajira
10,5
2
La Guajira
10,6
4
La Guajira
10,7
1
La Guajira
10,8
2
La Guajira
10,9
1
La Guajira
11,0
1
La Guajira
11,3
1
La Guajira
11,4
1
Tabla 2. Frecuencia Temperatura en La Guajira Departamento
Temperatura (°C)
fi
La Guajira
17,4
1
La Guajira
17,6
1
La Guajira
17,8
3
La Guajira
18,0
1
La Guajira
18,1
1
La Guajira
18,2
2
La Guajira
18,4
1
La Guajira
18,7
1
La Guajira
18,8
1
La Guajira
18,9
4
La Guajira
19,0
2
La Guajira
19,2
2
La Guajira
19,3
2
La Guajira
19,4
2
La Guajira
19,5
4
La Guajira
19,6
5
La Guajira
19,7
4
La Guajira
19,8
3
La Guajira
19,9
2
La Guajira
20,00
10
La Guajira
20,1
4
La Guajira
20,2
7
La Guajira
20,3
4
La Guajira
20,4
10
La Guajira
20,5
11
La Guajira
20,6
10
La Guajira
20,7
14
La Guajira
20,8
10
La Guajira
20,9
12
La Guajira
21,0
13
La Guajira
21,1
10
La Guajira
21,2
13
La Guajira
21,3
14
La Guajira
21,4
12
La Guajira
21,5
15
La Guajira
21,6
18
La Guajira
21,7
11
La Guajira
21,8
14
La Guajira
21,9
10
La Guajira
22,0
11
La Guajira
22,1
19
La Guajira
22,2
21
La Guajira
22,3
15
La Guajira
22,4
13
La Guajira
22,5
25
La Guajira
22,6
16
La Guajira
22,7
19
La Guajira
22,8
16
La Guajira
22,9
28
La Guajira
23,0
14
La Guajira
23,1
25
La Guajira
23,2
17
La Guajira
23,3
21
La Guajira
23,4
10
La Guajira
23,5
26
La Guajira
23,6
15
La Guajira
23,7
17
La Guajira
23,8
13
La Guajira
23,9
15
La Guajira
24,0
19
La Guajira
24,1
12
La Guajira
24,2
25
La Guajira
24,3
12
La Guajira
24,4
22
La Guajira
24,5
12
La Guajira
24,6
19
La Guajira
24,7
11
La Guajira
24,8
12
La Guajira
24,9
14
La Guajira
25,0
18
La Guajira
25,1
12
La Guajira
25,2
7
La Guajira
25,3
13
La Guajira
25,4
14
La Guajira
25,5
15
La Guajira
25,6
13
La Guajira
25,7
12
La Guajira
25,8
17
La Guajira
25,9
17
La Guajira
26,0
14
La Guajira
26,1
13
La Guajira
26,2
11
La Guajira
26,3
19
La Guajira
26,4
17
La Guajira
26,5
14
La Guajira
26,6
13
La Guajira
26,7
19
La Guajira
26,8
10
La Guajira
26,9
23
La Guajira
27,0
19
La Guajira
27,1
28
La Guajira
27,2
33
La Guajira
27,3
24
La Guajira
27,4
23
La Guajira
27,5
20
La Guajira
27,6
22
La Guajira
27,7
16
La Guajira
27,8
15
La Guajira
27,9
20
La Guajira
28,0
17
La Guajira
28,1
15
La Guajira
28,2
20
La Guajira
28,3
16
La Guajira
28,4
15
La Guajira
28,5
9
La Guajira
28,6
11
La Guajira
28,7
14
La Guajira
28,8
12
La Guajira
28,9
13
La Guajira
29,0
11
La Guajira
29,1
7
La Guajira
29,2
13
La Guajira
29,3
9
La Guajira
29,4
6
La Guajira
29,5
9
La Guajira
29,6
11
La Guajira
29,7
11
La Guajira
29,8
5
La Guajira
29,9
9
La Guajira
30,0
8
La Guajira
30,1
10
La Guajira
30,2
8
La Guajira
30,3
4
La Guajira
30,4
7
La Guajira
30,5
7
La Guajira
30,6
7
La Guajira
30,7
9
La Guajira
30,8
8
La Guajira
30,9
10
La Guajira
31,0
2
La Guajira
31,1
9
La Guajira
31,2
8
La Guajira
31,3
5
La Guajira
31,4
7
La Guajira
31,5
10
La Guajira
31,6
6
La Guajira
31,7
14
La Guajira
31,8
1
La Guajira
31,9
9
La Guajira
32,0
7
La Guajira
32,1
4
La Guajira
32,2
5
La Guajira
32,3
5
La Guajira
32,4
2
La Guajira
32,5
2
La Guajira
32,6
7
La Guajira
32,7
7
La Guajira
32,8
5
La Guajira
32,9
2
La Guajira
33,0
6
La Guajira
33,1
3
La Guajira
33,2
1
La Guajira
33,3
3
La Guajira
33,4
4
La Guajira
33,5
1
La Guajira
33,6
4
La Guajira
33,7
2
La Guajira
33,8
2
La Guajira
33,9
3
La Guajira
34,0
2
La Guajira
34,1
1
La Guajira
34,2
1
La Guajira
34,4
3
La Guajira
34,5
2
La Guajira
34,6
1
La Guajira
34,7
1
La Guajira
34,8
2
La Guajira
35,2
1
La Guajira
35,3
1
La Guajira
35,4
2
La Guajira
35,5
2<...