因子的一些單體回波，根據(jù)積云、層云等的dBZ特征，推算出具有云團(tuán)特征回波單 體的中心CdP C 2。可以根據(jù)VIL產(chǎn)品中的垂直液態(tài)含水量的變化，計(jì)算出CdP C 2在不同 時(shí)刻所在的VIL格點(diǎn)區(qū)域，根據(jù)其在VIL的格點(diǎn)和經(jīng)煒度的換算關(guān)系，可計(jì)算出CdP C 2對(duì) 那些格點(diǎn)區(qū)域所覆蓋面積的地理空間產(chǎn)生了遮擋影響。
[0073] 如附圖4,假設(shè)某一云團(tuán)單體在C(x, y, nd, md)，其中X，y是起始點(diǎn)坐標(biāo)，如t時(shí)刻 云團(tuán)單體(^的X = -2d，y = 0，n = 2，m = 2,同樣可以計(jì)算出t-Ι時(shí)刻云團(tuán)單體C t i和t+1 時(shí)刻云團(tuán)單體Ct+1，而t-1、t、t+1的時(shí)間間隔由雷達(dá)的體掃頻率決定，設(shè)該型雷達(dá)當(dāng)前設(shè)置 的體掃時(shí)間為t ts，則t時(shí)刻云團(tuán)單體的運(yùn)動(dòng)向量為
[0076] 因此可計(jì)算出t+Ι時(shí)刻云團(tuán)單體的V:和V/，進(jìn)而可推算出VIL中的格數(shù)和地理空 間的垂直液態(tài)含水量的變化。
[0077] 上述格點(diǎn)與經(jīng)煒度之間的換算關(guān)系為：
[0078] 如圖5所示，設(shè)是某型號(hào)雷達(dá)站的位置，其經(jīng)煒度為（Lon LatradJ，B點(diǎn) 是光伏電站的位置，其經(jīng)煒度為（LonB，LatB)。設(shè)雷達(dá)的掃描半徑為R，VIL產(chǎn)品的每個(gè)格區(qū) dXd，A(m，η)是光伏電站在VIL格中的映射點(diǎn)，其中m和η為X方向和Y方向的格數(shù)，R^th 為地球的近似半徑。以0度經(jīng)線為基準(zhǔn)，東經(jīng)取經(jīng)度正值，西經(jīng)取經(jīng)度負(fù)值。假設(shè)光伏電站 B和多普勒雷達(dá)站0rad"與地球心夾角為Θ，兩點(diǎn)弦長(zhǎng)為D，1為0rad"與A水平距離，α為
之間的夾角，則根據(jù)三角推薦，可計(jì)算，
[0079] cos Θ = sin (Latradar) *sin (LatB) *cos (Lonradar-LonB) +cos (Latradar) *cos (LatB)；
[0083] 其中，設(shè)定地球?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)圓球體，其半徑R_th~6371. 004km。
[0084] 通過(guò)以上計(jì)算，可以得到1，從而將B點(diǎn)轉(zhuǎn)換到VIL對(duì)應(yīng)的A點(diǎn)，因此，就可知道A 點(diǎn)的m，η所在VIL中的格點(diǎn)區(qū)域，進(jìn)而計(jì)算出A在VIL中的垂直液態(tài)含水量（kg/m 2)。接 著，再根據(jù)閾值換算出VIL中云團(tuán)所對(duì)應(yīng)的閾值，所以云團(tuán)回波的頂高、云團(tuán)回波的底高也 就計(jì)算出來(lái)了，最終得到云團(tuán)單體的云高和云厚。
[0085] 具體地，根據(jù)光伏電站的實(shí)測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、天氣型理論輻射數(shù)據(jù)、所述回波單體含水 量以及所述云高和云厚數(shù)據(jù)，對(duì)所述云團(tuán)單體遮擋下所述光伏電站收到的輻射進(jìn)行預(yù)測(cè)包 括：
[0086] 根據(jù)大氣層理論輻射計(jì)算大氣層外切面接收到的太陽(yáng)輻射；
[0087] 預(yù)先根據(jù)所述光伏電站的實(shí)測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、所述大氣層外切面接收到的太陽(yáng)輻射、 雷達(dá)導(dǎo)出的VIL數(shù)據(jù)以及通過(guò)所述VIL數(shù)據(jù)計(jì)算出的云高和云厚數(shù)據(jù)，按照不同季節(jié)，建立 VIL云類(lèi)-輻射衰減等級(jí)對(duì)照表，所述VIL云類(lèi)-輻射衰減等級(jí)的計(jì)算方法為：
[0088]
[0089] 其中，S為輻射等級(jí)衰減因子，dBZ為回波反射強(qiáng)度，Iiaife為大氣層外切面接收到的 太陽(yáng)輻射，Ikm為實(shí)測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，λ為季節(jié)矯正因子，Mm為垂直累積液態(tài)含水量，H 為 對(duì)應(yīng)類(lèi)的云底高度；
[0090] 通過(guò)Iiaife、ΙΚΜ以及S計(jì)算所述光伏電站在預(yù)設(shè)時(shí)間的福射預(yù)測(cè)值。
[0091] 大氣層外切平面的瞬時(shí)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度只與大氣上界的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和太陽(yáng)輻射 方向有關(guān)，這些都可以通過(guò)天文學(xué)有關(guān)公式精確計(jì)算得到。近地面瞬時(shí)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度與大 氣層外切平面的瞬時(shí)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度之間的關(guān)系式，就可以實(shí)時(shí)推算出近地面的太陽(yáng)輻射強(qiáng) 度。在同一個(gè)地方，同為晴空天氣情況下，可以通過(guò)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)而得到前幾天的關(guān)系式， 以歷史輻射數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用優(yōu)選的統(tǒng)計(jì)方法對(duì)晴空輻射進(jìn)行建模，加以實(shí)時(shí)輻射數(shù)據(jù)校 正，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電站未來(lái)2小時(shí)晴空輻射的預(yù)測(cè)。
[0092] 基于太陽(yáng)常數(shù)（Is1367W/m2)，不同時(shí)間到達(dá)大氣層上界的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度，可通 過(guò)實(shí)際日地距離對(duì)太陽(yáng)常數(shù)的修正，
[0094] 其中，I。為大氣層頂?shù)奶?yáng)輻射強(qiáng)度，N為積日（當(dāng)前日在一年中的序號(hào)）。
[0095] 大氣層外切面接收到的太陽(yáng)輻射I，太陽(yáng)輻射的強(qiáng)度和輻射傳輸方向都有關(guān)系，如 下，
[0098] 上式，Θ為太陽(yáng)天頂角，δ為太陽(yáng)赤煒角，@光伏電站的煒度，τ為太陽(yáng)時(shí)角。
[0101] S和F分別表示真太陽(yáng)時(shí)的小時(shí)數(shù)和分鐘數(shù)，它們與北京時(shí)間的轉(zhuǎn)換方式為，
[0102] 真太陽(yáng)時(shí)=北京時(shí)間

[0104] 其中，E為地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)速變化所產(chǎn)生的時(shí)間差。這樣就可以計(jì)算 出大氣層外切面接收到的太陽(yáng)輻射。
[0105] 基于天氣型理論輻射計(jì)算方法、光伏電站氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、多普勒雷達(dá)回波強(qiáng)度數(shù) 據(jù)和PUP導(dǎo)出產(chǎn)品VIL數(shù)據(jù)，可以建立光伏電站輻射預(yù)測(cè)模型。天氣型理論輻射計(jì)算方法 實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)輻射基礎(chǔ)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備，光伏電站氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)云遮擋關(guān)系計(jì)算和對(duì)預(yù)測(cè) 數(shù)據(jù)進(jìn)行矯正，而多普勒雷達(dá)數(shù)據(jù)和導(dǎo)出產(chǎn)品VIL實(shí)現(xiàn)對(duì)積云、層云、層積云的云高和云厚 的計(jì)算。
[0106] 首先，對(duì)歷史的多普勒雷達(dá)導(dǎo)出產(chǎn)品VIL數(shù)據(jù)按積云、層云、層積云進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分 類(lèi)，再對(duì)三類(lèi)云單體按照云底高度和云厚進(jìn)行劃分，并光伏電站氣象監(jiān)測(cè)歷史數(shù)據(jù)中提取 出不同云類(lèi)、不同云高、不同云厚時(shí)間段的光伏輻射數(shù)據(jù)。按照春夏秋冬四個(gè)季節(jié)，生成一 表VIL云類(lèi)-輻射衰減等級(jí)對(duì)照表，VIL云類(lèi)-輻射衰減等級(jí)計(jì)算方法如下，
[0108] 其中，S為輻射等級(jí)衰減因子，dBZ回波反射強(qiáng)度，Iiaife等于大氣層外切面接收到的 太陽(yáng)輻射，I km為實(shí)測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，λ為季節(jié)矯正因子，11垂直累積液態(tài)含水量，H 為對(duì) 應(yīng)類(lèi)的云底高度。
[0109] 此外，本發(fā)明還可以通過(guò)歷史數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)測(cè)到的輻射數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差校正。
[0110] 綜上，光伏電站未來(lái)一段時(shí)間輻射預(yù)測(cè)Is* (t)為，
[0111] I預(yù)測(cè)(t) = I理論(t) *S* ω (t_l)
[0112] 其中，ω為誤差矯正因子，其值等于t_l的誤差與平均誤差之比。
[0113] 本發(fā)明實(shí)施例基于多普勒雷達(dá)數(shù)據(jù)產(chǎn)品，特別是對(duì)VIL (垂直累積液態(tài)含水）的應(yīng) 用，著重對(duì)光伏輻射衰減影響較大的三大類(lèi)云（積云、層云、層積云）的提取和分析，計(jì)算出 對(duì)應(yīng)云團(tuán)單體的云高和云厚，結(jié)合光伏電站的實(shí)測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立輻射衰減評(píng)估模型。通過(guò) 在西北地區(qū)CINRAD-CC多普勒雷達(dá)的實(shí)際應(yīng)用，其對(duì)積云的提取分析效果要優(yōu)于以往的籠 統(tǒng)云團(tuán)輻射衰減的方法，通過(guò)對(duì)VIL分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)云團(tuán)、水汽等氣象結(jié)構(gòu)的波頂和波底高 度的較為精確的量化，在針對(duì)三類(lèi)云狀的輻射衰減預(yù)測(cè)方面，效果很好。
[0114] 本發(fā)明所提供的對(duì)光伏電站接收輻射進(jìn)行預(yù)測(cè)的裝置的一種【具體實(shí)施方式】的結(jié) 構(gòu)框圖如圖6所示，該裝置包括：
[0115] 獲取模塊100,用于獲取雷達(dá)掃描區(qū)域內(nèi)的回波單體含水量；
[0116] 第一計(jì)算模塊200,用于根據(jù)所述回波單體含水量的空間分布，計(jì)算所述掃描區(qū)域 內(nèi)對(duì)應(yīng)云團(tuán)單體的云高和云厚數(shù)據(jù)；
[0117] 第二計(jì)算模塊300,用于通過(guò)雷達(dá)掃描的單體回波強(qiáng)度數(shù)據(jù)計(jì)算所述云團(tuán)單體的 運(yùn)