[发明专利]一种陆上大气热稳定度的测量及判别方法

说明书

本发明公开了一种陆上大气热稳定度的测量及判别方法，属于气象观测技术领域。首先确定当前风场测风塔点位对于整场风场大气热稳定度的代表性情况；若当前风场测风塔点位对于整场风场大气热稳定度具备代表性，则在测风塔上加装测风塔大气热稳定度测量装置；若当前风场测风塔点位对于整场风场大气热稳定度不具备代表性，则重新选择满足整场风场热稳定度代表性要求的点位，并在所选点位安装独立大气稳定度测量装置；根据测风塔大气热稳定度测量装置或独立大气稳定度测量装置的测量结果，按照相关分级规则对当前大气热稳定度进行判别。本发明能够有效地对大气热稳定度进行测量及判别，提高风资源评估及风功率预测准确性。

技术领域

本发明属于气象观测技术领域，具体涉及一种陆上大气热稳定度的测量及判别方法。

背景技术

大气热稳定度的定义即为大气垂直运动的强弱程度，热稳定度决定了大气中的流体环境特性。目前风电领域在对风资源进行评估时，一般假设大气热稳定度为中性，有研究表明，忽略大气热稳定度的影响所造成的资源评估误差可以高达13％，会导致风功率预测准确度不达、造成风场投资决策失误甚至影响风电机组的选型。

目前气象行业中一般按照帕斯奎尔—特纳大气稳定度分类理论，通过太阳高度角、云高和云量来确定净辐射指数，再据此和地面风速来划分稳定度级别。这种方法被各级气象单位广泛使用，可以有效判断该区域内的大气稳定度情况。但是，此方法测出的区域内大气热稳定度许多时候对于单个风电场的代表性不足，且目前各风场缺乏相应的气象人才及设备，无法对风场区域内的大气热稳定度进行准确测量及判别，对于风资源评估及风功率预测的准确度造成了较大的影响。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种陆上大气热稳定度的测量及判别方法，能够有效地对大气热稳定度进行测量及判别，提高风资源评估及风功率预测准确性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种陆上大气热稳定度的测量及判别方法，包括：

S1：确定当前风场测风塔点位对于整场风场大气热稳定度的代表性情况；

S2：若当前风场测风塔点位对于整场风场大气热稳定度具备代表性，则在测风塔上加装测风塔大气热稳定度测量装置；若当前风场测风塔点位对于整场风场大气热稳定度不具备代表性，则重新选择满足整场风场热稳定度代表性要求的点位，并在所选点位安装独立大气稳定度测量装置；

S3：根据测风塔大气热稳定度测量装置或独立大气稳定度测量装置的测量结果，按照相关分级规则对当前大气热稳定度进行判别。

优选地，S1中，若测风塔同时满足以下5个条件，则当前风场测风塔点位对于整场风场大气热稳定度具备代表性；若不满足以下任何1个条件，则当前风场测风塔点位对于整场风场大气热稳定度不具备代表性：

1)测风塔所处海拔小于风场所有风电机组点位海拔的最大值；

2)测风塔所处海拔大于风场所有风电机组点位海拔的最小值；

3)测风塔最高测量层净高度与风电场所有风机塔筒高度的最大值之差大于20m；

4)测风塔最低测量层净高度小于或等于10m；

5)测风塔测量层层数大于等于3层。

优选地，S2中，测风塔大气热稳定度测量装置包括无线通信模块和若干温度传感器，若干温度传感器安装在测风塔最低测量层、测风塔最高测量层和其它测量层上，所有温度传感器与无线通信模块连接。

进一步优选地，温度传感器的数量≥3。

进一步优选地，相邻温度传感器的高度间隔均相等。

优选地，S2中，重新选择的满足整场风场热稳定度代表性要求的点位同时满足以下要求：