基于PSCAD的風電機組雷擊過電壓仿真分析.pdf

1、隨著資源短缺和環(huán)境污染問題的日益加劇，全球各國都已開始重視開發(fā)和利用可再生、無污染的清潔能源。風能作為太陽能的一種形式，廣泛分布于全球各地，因其清潔、無污染、可再生的特性，受到前所未有的重視。如今，我國的風電發(fā)電技術即將進入黃金發(fā)展期，成為我國智能電網(wǎng)的重要組成部分。
　　隨著風力發(fā)電技術的快速發(fā)展，風力發(fā)電機組的安全運行也逐漸受到人們的重視。雷擊是影響風電機組安全運行的一個重要方面。由于風電機組多建造在高海拔及空曠區(qū)域以獲得更好

2、的風能資源，易受到雷擊的危害。再加上現(xiàn)今的風電機組單機容量不斷擴大，風機的葉片長度不斷增加，使得風電機組的高度更加高大，加大了風電機組遭受雷擊的概率。若風電機組遭受雷擊，除了損失修復期間應該發(fā)電所得之外，還要負擔受損部件的拆裝和更新的巨大費用。因此，對于風電機組的雷擊過電壓研究及防雷保護措施的研究是十分必要的。
　　本文首先介紹分析了風電機組的工作原理以及風電場的電氣布局特點，隨后基于PSCAD/EMTDC軟件，根據(jù)風電機組的結構

3、特點以及雷電流的流通路徑，建立了雷電流、風機葉片、塔筒、接地系統(tǒng)、電纜、機艙及變壓器等整體化的風電機組暫態(tài)模型。其中接地系統(tǒng)采用了考慮土壤電離的接地模型，變壓器及傳輸線路等均采用了高頻模型。
　　然后從兩個方面分別對風電機組的雷擊過電壓進行了仿真分析：第一，在仿真單臺風電機組的雷擊過電壓時，根據(jù)風電機組結構建立模型，著重分析了風電機組底部的低壓設備上的過電壓情況，提出了保護方案并進行了仿真計算；第二，簡化了單臺風電機組的模型，采用