[发明专利]风电场对气象雷达降雨量影响的分析与定量化评估方法

摘要

一种风电场对气象雷达降雨量影响的分析和定量化评估方法。其利用雷达与风电场经纬度位置信息计算风电场与雷达相对距离，并与雷达视线距离进行比较；计算风轮机回波信号强度，比较其与雷达接收机灵敏度大小；利用风电场和雷达所在区域地形高度，并结合雷达仰角以及波束宽度等参数，计算雷达波束的照射范围。计算处于雷达照射范围内风轮机的长度，基于物理光学法的解析模型计算风轮机RCS进而得到雷达反射率；通过改变风轮机的尺寸参数以及分布方式，分析风轮机模型以及风轮机分布方式对雷达反射率的影响；利用雷达反射率与降雨量的关系，计算风电场区域的降雨量。本发明利用基于物理光学法的解析模型完成，具有计算速度快、处理步骤相对简单等优点。

主权项

一种风电场对气象雷达降雨量影响的分析和定量化评估方法，其特征在于：所述的方法包括按顺序进行的下列步骤：(1)利用谷歌地球以及气象雷达二次数据获得风电场位置和地形信息以及雷达的位置、地形、工作参数和气象目标参数信息；(2)利用步骤(1)中获得的信息，计算上述雷达视线距离以及雷达与风电场中风轮机之间的相对地表距离，若雷达与风轮机之间的相对地表距离大于雷达视线距离，则说明该风轮机不会对雷达造成干扰，反之则进行步骤(3)；(3)计算风电场回波信号强度和雷达接收机灵敏度，并将风电场回波信号强度与雷达接收机灵敏度进行比较，若小于雷达接收机灵敏度则不会对雷达造成影响，反之则进行步骤(4)；(4)利用步骤(1)中获得的风轮机位置、雷达仰角、雷达海拔高度和雷达波束宽度，计算雷达波束照射范围；(5)利用步骤(4)计算的雷达波束范围，首先确定风轮机是否处于雷达波束照射范围内，若不处于雷达波束照射范围内，即风轮机无法被雷达波束照射，则说明该风轮机不会对雷达造成干扰，否则计算风轮机被雷达波束照射部分的长度，并利用风轮机RCS解析模型计算风轮机RCS，然后根据气象雷达方程计算风轮机的雷达反射率；(6)改变风轮机的尺寸和布局，重复步骤(2)至步骤(5)，并根据计算结果分析不同尺寸的风轮机以及布局方式对雷达反射率的影响；(7)利用雷达反射率与降雨量的关系，结合步骤(5)中获得的风轮机的雷达反射率，计算出风轮机所在地区的估计降雨量，同时结合步骤(1)中获得的实际雷达散射率因子得到实际的降雨量，通过对比，分析风电场对该地区降雨量的影响。