[發(fā)明專利]一種風(fēng)力發(fā)電場的安全評估方法、裝置及電子設(shè)備

有效

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• 申請日: 2022-04-18
• 公開（公告）號: CN114510846B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉敏;關(guān)凱;王玉;宋果家;劉暢;高原;王強;衛(wèi)康凱;滕景杰;董金梁
• 申請（專利權(quán)）人: 天津航大天元航空技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/06;G06Q50/06;G06Q50/26;G06F113/06;G06F119/02
• 代理公司: 北京天下創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 16044
• 代理人: 張爽

本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電場的安全評估方法、裝置及電子設(shè)備，屬于機場空管監(jiān)視雷達影響評估技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)僅對風(fēng)力發(fā)電場與雷達信號的物理視線遮擋進行評估，忽視雷達散射波對空管監(jiān)視雷達影響評估的問題。包括收集信息步驟；影響判斷步驟，判斷風(fēng)力發(fā)電場設(shè)計方案中的發(fā)電機組是否在機場雷達影響評估范圍內(nèi)；安全判斷步驟，判斷在機場雷達影響評估范圍內(nèi)的發(fā)電機組是否符合安全要求；優(yōu)化判斷步驟，判斷風(fēng)力發(fā)電場設(shè)計方案是否可優(yōu)化。本發(fā)明更加全面、準確地評估風(fēng)力發(fā)電場對雷達正常工作安全性，并對不符合標準的風(fēng)力發(fā)電場設(shè)計方案提出優(yōu)化建議，提高風(fēng)力發(fā)電場設(shè)計方案的可行性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機場空管監(jiān)視雷達影響評估技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種風(fēng)力發(fā)電場的安全評估方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

風(fēng)能作為一種清潔能源，受到世界各國的高度關(guān)注，近年來世界風(fēng)電裝機容量一直呈指數(shù)飛速增長。機場的選址對凈空環(huán)境要求較高，因此多數(shù)機場周邊環(huán)境都較為空曠。此種地形也是風(fēng)機發(fā)電適宜的場址地點。因此，隨著風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的不斷擴大，風(fēng)機數(shù)量的不斷增多，在機場凈空管理范圍內(nèi)修建風(fēng)力發(fā)電機的情況也日漸增多。風(fēng)力發(fā)電場作為一種特殊障礙物，除物理高度會影響飛行程序凈空障礙物評估外，還會對航管監(jiān)視雷達等民航監(jiān)視導(dǎo)航射頻設(shè)備產(chǎn)生影響。

風(fēng)力發(fā)電場對電磁波的散射具有多普勒特征，可能造成航管監(jiān)視雷達檢測概率下降、虛警概率上升、接收機飽和等現(xiàn)象，不僅會增加航空管制人員和飛行員的操作負荷，還會影響航空器飛行安全。目前，國內(nèi)針對風(fēng)力發(fā)電場對空管監(jiān)視雷達的影響分析文獻和規(guī)范較少，王曉亮等通過KML文件載入Google Earth等三維地理信息系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)了雷達對風(fēng)力發(fā)電場可見性的評估。通過分析雷達信號是否有可能被遮擋，判斷風(fēng)力發(fā)電場是否會對雷達正常工作造成影響。從文獻資料可知，該研究僅將雷達作為常規(guī)實體障礙物，將信號視作光源，同過它們之間的物理遮擋關(guān)系分析風(fēng)力發(fā)電場對監(jiān)視雷達的影響。而專項針對雷達波散射產(chǎn)生的微多普勒效應(yīng)對民航航行安全影響的研究更少，因此以上國內(nèi)專家學(xué)者的研究結(jié)論較難作為權(quán)威評估指標評定風(fēng)力發(fā)電場對空管監(jiān)視雷達及航空器飛行安全的影響。

另有學(xué)者通過研究風(fēng)機葉片旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的電磁散射效應(yīng)，采用數(shù)值仿真、數(shù)學(xué)積分的方法研究雷達的風(fēng)場無源干擾問題，但目前為止，風(fēng)機動態(tài)葉片的雷達回波難以準確獲取，或在獲得動態(tài)旋轉(zhuǎn)葉片回波仿真時，忽略散射點間距存在的客觀離散性。

考慮到以上研究的局限性和針對性，未討論風(fēng)機葉片散射波對雷達信號的干擾，故無法嚴謹準確評估風(fēng)機動態(tài)葉片對航管雷達信號的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)力發(fā)電場的安全評估方法、裝置及電子設(shè)備，解決了現(xiàn)有技術(shù)僅對風(fēng)力發(fā)電場與雷達信號的物理視線遮擋進行評估，忽視了雷達散射波對空管監(jiān)視雷達影響的評估的問題。

第一方面，本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電場的安全評估方法，包括如下步驟：

收集信息步驟，收集機場信息和風(fēng)力發(fā)電場信息；

影響判斷步驟，判斷風(fēng)力發(fā)電場設(shè)計方案中的發(fā)電機組是否在機場雷達影響評估范圍內(nèi)；若是，則執(zhí)行安全判斷步驟；若否，則結(jié)束安全評估并輸出滿足安全要求的評估結(jié)果；

安全判斷步驟，判斷在機場雷達影響評估范圍內(nèi)的發(fā)電機組是否符合安全要求；若是，則結(jié)束安全評估并輸出滿足安全要求的評估結(jié)果；若否，則執(zhí)行優(yōu)化判斷步驟；

優(yōu)化判斷步驟，判斷風(fēng)力發(fā)電場設(shè)計方案是否可優(yōu)化；若是，則對設(shè)計方案進行優(yōu)化，并返回收集信息步驟；若否，則結(jié)束安全評估并輸出設(shè)計方案影響飛行安全的評估結(jié)果。

進一步的，所述機場信息包括機場的跑道信息、雷達站的地理信息、監(jiān)視雷達設(shè)備的型號和工作原理、機場的地形信息；所述風(fēng)力發(fā)電場信息包括設(shè)計方案中待評估的風(fēng)力發(fā)電場的各發(fā)電機組地理位置坐標和高程、各發(fā)電機組與雷達站的相對方位和距離。

進一步的，所述影響判斷步驟，具體包括：