[发明专利]用于进行雷电预警的方法和风能设备

说明书

本发明涉及一种用于借助于多个风能设备、尤其风电厂的一部分进行雷电预警的方法，其中风能设备各处于一个位置处并且多个风能设备中的每一个具有用于检测环境参数的传感器装置，所述传感器装置包括至少一个风速计、温度传感器和/或湿度传感器，其中传感器装置具有用于检测电场的另一传感器、尤其电场计，并且该方法包括下述步骤，即：借助于传感器装置的传感器与多个风能设备检测环境参数的至少一个值，所述环境参数至少包括电场；以及评估环境参数的至少一个值以对多个风能设备的位置预报雷电预警。此外，本发明涉及一种用于进行雷电预警的风能设备和/或具有多个风能设备的风电厂和/或由风能设备构成的网络和/或由风电厂构成的网络以及设计一种其用于形成进行天气预报、尤其用于雷雨预报和/或雷电预报的系统的应用。

技术领域

本发明涉及一种用于借助多个风能设备、尤其风电厂的一部分进行雷电预警的方法，并且本发明涉及用于进行雷电预警的风能设备和风电厂以及由风能设备和/或风电厂设备构成的网络，以及本发明涉及系统的用于天气预报、尤其用于雷雨和/或雷电预警的应用。

背景技术

风能和风力在全球发电中占据越来越大的份额从而占据重要的地位。但是随着风能设备和风电厂设备的数量的提高，风能设备和风电厂的维护耗费和维护时间也同时提高。然而，高的维护耗费与有高的成本耗费和维护工作和维护人员的高的后勤规划联系在一起。在维护工作的规划中重要的视点是：避免不必要的停机时间，其中在风能设备中，维护工作由于天气条件、尤其在具有雷击的雷雨天中被中断。尤其在风能设备中存在受雷击的提高的概率，因为这些风能设备由于其结构经常在环境中形成最高的点从而对于大气放电而言是优选的点。

通常使用公众天气预报用于雷电和/或雷雨预警，所述天气预报局部地、尤其这涉及风能设备的特定的位置，是非常不准确的或者完全不许可雷电预报。

然而对于风能设备中的、尤其在维护工作持续时间期间的雷击的预报必须是非常可靠的，因为在实际雷击的情况下存在高的安全风险并且甚至存在对维护人员的生命危险。但是另一方面，当实际上存在雷击的足够概率时才应中断维护工作，以便不必要地中断维护工作。

因此会期望：提供一种方法和一种设备，借助于所述方法和设备及早预报或者识别特定的风能设备中的雷电、尤其雷击并且输出相应的预警通知，使得维护人员能够中断维护工作和/或切断风能设备。如果雷击的危险随后降低，那么能够再次投入维护工作和/或再次接通风能设备。特别地，会期望以精确且可靠的方式预报雷击的潜在的地点和时间。

对于天气预报而言，尤其也对于雷雨预报而言，从大气的过去的和当前的天气状态中已知的是：利用已知的物理规律，推导出或预报未来大气的状态。在此，使用所谓的非线性方程，其中起始条件中的小的变化已知引起结果、当前为天气预测的大的变化。这种现象也称作为词条蝴蝶效应。

提供关于大气的当前状态的信息的、环境和/或大气条件的初始条件或者数据、尤其测量数据或测量值，借助于地面测量站的网络检测。测量站在此典型地检测风速、温度、气压和空气湿度以及降雨量。仅当存在足够多的收集天气数据的测量站时，可靠的天气预报才是可行的。

然而从现有技术中已知的测量站通常设置在地面附近，以至于所检测的(天气)测量数据、尤其环境参数由地面效应、例如由储存在地面中的热或冷歪曲。但是有误的测量数据不允许特定地点的可靠的天气预报。此外，借助已知的地面测量站也无法收集关于电场或电磁场的数据，使得雷电预报实际上是不可行的。

德国专利商标局对此检索了下述文献：DE 10 2012 222 973 A1、AT 389 012 B和brieselang.net(关于预防性的雷电防护的网页)。

发明内容

在这一点上，本发明建立如下目的：提供一种改进的方法和一种改进设备和/或一种改进的系统以用于天气预报、尤其用于雷雨和/或雷电预警，所述方法/所述设备关于现有技术改进，但是至少针对在上文中所提到的问题的一个进行改进。特别地，本发明的目的是，提供用于借助多个风能设备进行雷电预警的一种方法和一种设备。