山区风力发电机组雷击风险评估方法

位于地形复杂山区的风力发电机组时常遭受雷击,由此导致的停机时间和叶片损坏带来的经济损失较大。文章提出一种山区风力发电机组的雷击风险评估方法,该方法基于自洽式先导发展模型(self-consistent leader inception and propagation model,SLIM),考虑风力发电机附近复杂地形对空间电场畸变的影响,分析不同回击电流幅值、地形结构对雷击截收区域的影响,计算得到单台风力发电机在复杂地形下的雷击截收区域,结合多风机屏蔽效应和风机所在地的地闪密度,得到风力发电机年均遭受雷击次数来表征风机的雷击风险。结果表明:风机雷击截收区域随风机所处地形高度和地面倾角的增加而增加,地形高度对风机雷击截收区域的影响程度最大,40 m地形高度的增加会使风机遭受雷击的次数增加10%以上;当多台风机雷击截收区域有交叠时,雷击截收区域较低的风机雷击风险会有所降低。