风力发电机雷击次数的改进计算模型与方法

随着风能在中国能源比例中的持续增长,对风力发电机可靠性的要求变得越来越高。因此,风力发电机的防雷保护已成为重要课题。准确的风电发电机雷击次数是确定合理防雷措施的前提,针对现有IEC风机年雷击次数计算公式存在的问题,利用蒙特卡洛方法计算不同引雷半径公式下的风机下行雷击次数;同时借鉴Rizk提出的高层建筑物上行雷击次数计算模型,应用于风机上行雷击次数计算。仿真分析结果表明:风机下行雷击次数和上行雷击次数均随风机高度增加而增大,下行雷击占总雷击事件比例随风机高度增加而下降;IEC公式计算得到的风机年雷击次数偏大,改进后的年雷击次数计算方法较为符合实际观测情况,可为风场防雷分析提供可靠依据。

采用单档距走廊法分析高压输电线路的存在对地闪的影响

针对现行高压输电线路防雷设计规程中采用传统区域落雷参数进行分析的不足,在进行输电线路差异化雷电防护工程中,分析输电线路的架设对走廊区域雷击落点分布的影响显得十分必要。为此,基于引雷空间理论及珠江三角洲地区已有的输电线路参数,建立了单档距走廊法统计模型,对山地、近水域及平原等不同地形环境下输电线路走廊区域的地闪定位数据进行了筛选,分析了输电线路架设前后雷电活动及地闪幅值概率分布规律。基于有限元-模拟电荷法,对雷云先导与大地均匀静电场在置入输电杆塔前后的电场进行了数值计算及模拟仿真;根据雷电发展路径与空间电场最强方向一致原理,分析了输电线路的架设对于地闪分布规律影响的物理过程。结果表明:采用单档距走廊法描述输电线路沿线走廊的地闪分布特征更有针对性;不同地形环境下,输电线路的架设对于雷击落点具有吸引效应,从而导致地闪在走廊区域的分布概率显著增大;同一电压等级输电线路走廊区域,山地环境下输电线路的架设致使地闪活动的增加较为明显,而平原环境与近水域区段相对较小。

单档距走廊法架设高压输电线路对地闪的影响

基于引雷空间理论及珠三角地区已有输电线路参数，建立了单档距走廊法统计模型，对不同地形环境下输电线路走廊区域的地闪定位数据进行了筛选，分析了输电线路架设前后雷电活动及地闪幅值概率分布规律，并基于有限元一模拟电荷法，对雷云先导与大地均匀静电场在置入输电杆塔前后的电场进行了计算及模拟仿真，分析了输电线路的架设对于地闪分布规律影响。结果表明：在不同地形环境下输电线路所产生的对于雷击落点的吸引效应是不同的，在山地环境下最为明显。