[发明专利]用于警告关于风力场中的闪电活动的方法

说明书

本发明涉及用于警告关于风力场中的闪电活动的方法，所述方法适合用于预测源自风力场（100）的风驱动电力发电机（101）的向上闪电的生成，并且用于警告关于所述可能的生成。为此，在该方法中，检测风力场（100）中和/或其附近（优选地小于400km的半径内）风暴单元（200）的存在或不存在；测量风力场（100）中的局部电场；在给定前提下识别或测量至少一个大气条件；以及依赖于所述测量、识别和检测的结果来确定源自风力场（100）的风驱动电力发电机（101）的向上闪电的生成的概率，在所确定的概率超过给定阈值的情况下传输警告信号。

技术领域

本发明涉及用于警告关于风力场中的闪电活动、并且更特别地关于向上闪电活动的方法。

背景技术

风驱动电力发电机由于其高度和位置而暴露于闪电闪击。存在两种类型的闪电闪击：向下闪电闪击和向上闪电闪击（向上闪电）。向下闪电闪击是最常见的，但是向上闪电闪击通常发生在高结构中。在超过150米高的结构中，向上闪电闪击活动已知大于30%。该百分比在位于山顶上的高结构中或被称为“雷暴雪”的现象发生的地方中增加。“雷暴雪”现象包括冬季风暴，其特征在于具有低电荷以及其中负电荷的中心处于较低高度（与夏季或对流风暴的6到9km相比的1到3km）的风暴云。

旨在检测夏季风暴（涉及高向下闪电活动）的风暴警告系统是已知的，诸如在US20160291204A1中所公开的一个，例如，其基于磁场计和/或电磁传感器。

国际标准覆盖风暴警告系统，例如诸如IEC 62793:2016。再次，该标准描述用于检测对流风暴（夏季风暴）而不是其中向上闪电活动可以占据所有闪电事件的100%的冬季风暴的实践和系统。在一些风力场中，在单个冬季风暴期间，在风驱动电力发电机中发生大于十次向上事件。

冬季风暴难以检测，因为所有向上事件源自高结构（风驱动电力发电机），并且不存在向下闪电活动。换句话说，在向上闪电源自风驱动电力发电机之前，不存在之前的闪电活动。

发明内容

本发明的目的是提供如权利要求中所限定的一种用于警告关于风力场中的闪电活动的方法。

该方法适合用于预测风力场中向上闪电的生成，并且用于警告关于所述可能的生成，其中向上闪电是在实际风驱动电力发电机中而不是在云中生成的闪电。

为此，在该方法中，检测风力场中和/或其附近（优选地小于400km的半径内）风暴单元的存在或不存在，测量局部电场，在给定前提下识别或测量至少一个大气条件，以及依赖于所述测量、识别和检测的结果来确定源自风力场的风驱动电力发电机的向上闪电的生成的概率，在所确定的概率超过给定阈值的情况下传输警告信号。

确定给定位置中风暴单元的存在已经已知。在该方法中，检测风力场中或附近（优选地小于400km的半径内）的所述存在，并且为了加强和确保实际风力场中风暴的存在，此外风力场中风暴的存在依赖于所述风力场中存在的局部电场而确定。然而，利用这些确定，不可能确定向上闪电发生的风险，因此该方法考虑了其它添加的因素。

已经惊奇地发现的是，结合借助于电场的风暴的存在的检测以及风暴单元的检测，如果满足不同大气条件之间（或大气条件和链接到另一大气条件的给定前提之间）的给定关系，则可以成功地预报或预期冬季风暴以及因此向上闪电的生成的风险。针对该原因，至少一个大气条件的识别或测量此外被添加到先前所考虑的因素。

如已经发现的是，结合借助于电场的风暴的存在的检测以及风暴单元的检测，满足不同大气条件（或大气条件和链接到另一大气条件的给定前提）之间的给定关系足以检测向上闪电的生成的风险，在大气条件或至少一个其它大气条件的给定前提下测量仅一个大气条件足以成功预测或预期冬季风暴。所以，例如，通过使用大气压力值作为给定大气条件（或相对于海平面的高度作为链接到另一大气条件的给定前提）作为参考，可以测量或识别所述压力下（或所述高度处）存在的温度，其中如果满足给定关系，则确定风险存在。