基于PSCAD的風(fēng)電機(jī)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(fēng)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(fēng)電發(fā)電技術(shù)即將進(jìn)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(fēng)力發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全運行也逐漸受到人們的重視。雷擊是影響風(fēng)電機(jī)組安全運行的一個重要方面。由于風(fēng)電機(jī)組多建造在高海拔及空曠區(qū)域以獲得更好

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

3、特點以及雷電流的流通路徑，建立了雷電流、風(fēng)機(jī)葉片、塔筒、接地系統(tǒng)、電纜、機(jī)艙及變壓器等整體化的風(fēng)電機(jī)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(fēng)電機(jī)組的雷擊過電壓進(jìn)行了仿真分析：第一，在仿真單臺風(fēng)電機(jī)組的雷擊過電壓時，根據(jù)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)建立模型，著重分析了風(fēng)電機(jī)組底部的低壓設(shè)備上的過電壓情況，提出了保護(hù)方案并進(jìn)行了仿真計算；第二，簡化了單臺風(fēng)電機(jī)組的模型，采用