风机回击电磁场波形特征及辐射增强效应研究

摘要：

雷电对风电机组安全运行造成严重威胁.基于雷电回击工程模型,结合偶极子辐射理论,建立了风机回击电磁场计算模型,仿真分析了风机回击电磁场波形特征及电场强度变化规律.相比平地雷击,风机雷击的回击电磁场波形明显不同:存在明显的初始尖峰,且达到初始峰值后迅速衰减,波形存在震荡.目前雷电定位系统不能正确识别此类波形,将高估回击电流峰值,以50 km处垂直电场为例,预计雷电定位系统反演的回击电流可能为实际的3倍以上.计算不同距离处的静电场、感应场和辐射场分量后,发现电场增强的原因在于辐射场分量的明显增强;对电场增强效应的细致分析表明此效应对回击工程模型不敏感,说明辐射增强主要是由于回击电流波在风机本体上传播和反射叠加导致的;电磁场增强效应随观察点距离增加逐渐增强并趋于稳定,在目前我国风机普遍100～200 m高度情况下,电磁场增强可能达到3倍.此研究结论对指导风电机组的雷击防护,提升风电场区域地闪监测水平具有重要参考价值.

关键词：风机、回击、工程模型、雷电流、电磁场、雷电监测

所属期刊栏目：46

分类号：TM862;P427.3;TM153.1

在线出版日期：2020-08-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2122-2130