张北风电场雷击风机光电同步观测

开展风电场自然雷击多参量同步观测,获取雷击风机发展连接过程的光学、电磁场同步数据,对于深入分析风电场风机雷击特征规律、深化风机雷击物理过程的认识和风机的雷电防护都具有重要科学意义。因此,利用高速相机和磁场测量系统获得了张北风电场雷击风机自然观测数据。基于磁场、光学和雷电定位系统数据分析可知,张北风电场内雷击风机的闪电表现出多回击特征,平均回击次数为8次。回击时间间隔的算术平均值和几何平均值分别为63.38 ms和45.06 ms。高速相机记录了一次含11次回击的完整过程,在11次回击中有3次回击伴随有持续时间大于10 ms的短连续电流过程,有2次回击伴随有持续时间在3~10 ms之间的极短连续电流过程。回击电流幅值为3.8~62.9 kA之间,电流峰值的中位值为19.2 kA。磁场波形表现为微秒级的快速变化,磁场的10%~90%的上升时间处于0.6~2.2 μs区间,算术平均值和几何平均值分别为1.1 μs和1.0 μs。半峰宽度处于1.2~6.3 μs之间,算术平均值和几何平均值分别为3.4 μs和3.3 μs。回击的磁场峰值和回击峰值电流之间呈明显的线性关系。

基于高速摄像观测的风电场雷击风机发展过程和特性分析

该文主要分析张北风电场风机自然雷击过程的高速摄像光学资料,该雷击风机事件共发生了七次回击过程,有两个主要的闪电通道。前三次回击和后四次回击分别在不同的闪电通道进行。在回击之间出现了多次的企图先导,回击前的先导都是无分支的直窜型的先导。七次回击前的先导都在2ms内发展到回击,先导的平均二维发展速度都在10^(6)m/s数量级及以上,其中第五次回击前先导的平均发展速度最快,大于1.1×10^(7)m/s,第六次回击前的先导发展速度最小为2.62×10^(6)m/s。七次回击中第四次回击的相对发光总量最大,第三次相对发光总量最小。各次回击的相对发光总量和回击前的截止时间随回击次序的变化呈明显的线性正相关,各次回击的相对发光总量和回击前的先导平均发展速度呈相反的发展趋势。