考虑后续雷击的风电机组雷电暂态研究

兆瓦级风电机组由于其高耸的结构和特殊的地理位置,很容易遭受雷击。目前,就风电机组的雷电暂态分析而言,大多数研究工作仅针对于首次雷击暂态响应的计算,缺乏对后续雷击过程的考虑。为了开展更为全面的风电机组雷电暂态分析,建立机组的完整电路模型,推导从桨叶、塔筒、到接地装置的电路参数算法。运用该电路模型对机组进行雷电暂态计算,获得实际兆瓦级机组上的雷电暂态响应。以所获得的暂态电位响应为基础,进一步给出暂态电位幅值沿机组本体分布的曲线。另外,在首次和后续雷击两种情况下,分别对两条电位分布曲线进行分析,同时对此两种雷击条件下的雷电反击距离进行计算和对比。     

光伏支架系统雷电暂态研究

针对直接雷击时光伏支架系统雷电暂态计算问题,提出支架系统中分支导体与接地装置中接地体不同的电路参数计算方法,建立包含光伏支架系统和接地装置在内的整体雷电暂态电路模型。并以该模型为基础,仿真计算不同雷击位置及不同结构地网条件下光伏支架系统上雷电暂态响应,得出支架系统中雷电流与暂态电位的分布特性。计算结果表明,雷击点位置、地网结构和光伏支架结构均对光伏支架上雷电流和暂态电位分布具有较大影响。雷电流在光伏支架系统中的分布与雷击点位置呈现出近强远弱的分布特性,同时暂态电位在雷击发生后由畸形分布逐渐趋于均衡。     

风电机组的雷电暂态过电压统计研究

从首次短时间正雷击和首次短时间负雷击的雷电流波形出发,根据雷电流的累积概率密度函数和概率加权算法推导出在雷电流激励下机组上出现暂态过电压的统计计算公式。在建立集桨叶、轴承、塔筒和接地装置于一体的风电机组暂态等值电路模型后,运用实验结果对该模型进行校验。以该暂态等值电路模型为基础,统计计算风电机组上的暂态过电压,确定过电压沿风电机组本体的分布特性,并将该过电压统计值与采用标准规程法计算出的过电压值进行对比。结果表明,在同样的雷电流波形条件下,暂态过电压的统计值明显低于规程法计算的暂态过电压值。