考虑雷电过电压的风电机组拓扑结构优化

作者：罗永志; 党伟; 刘宏扬; 章浩; 李东野; 徐栎

来源：电瓷避雷器, 2021, (05): 54-60.

DOI：10.16188/j.isa.1003-8337.2021.05.010

• 风电机组
• 雷击
• 过电压
• 拓扑结构
• 雷电流
• ATP-EMTP

风力发电机遭受雷击时,塔筒内控制电缆、塔基处以及箱式变压器低/高压侧都会出现过电压,且过电压还会通过集电电缆和联合接地装置传到其他风电机组。为研究雷击风电场时引起的暂态电压,建立了包含风力发电机、集电电缆、箱式变压器的等效模型。考虑了雷电流参数、风力发电机接地电阻大小及风电场拓扑结构对风电场过电压影响。结果表明:单台风电机组遭受雷击的情况下,风电机组过电压值与雷电流幅值成正比,且波前时间为8.0μs和20.0μs时,雷电流幅值对控制电缆缆芯过电压影响很小;风电机组过电压值与波前时间成反比,且雷电流幅值为100kA时箱式变压器高压侧过电压受波前时间影响很小;过电压值与接地电阻正相关,但接地电阻越大,正相关系数越小。多台风电机组联合的风电场遭受雷击情况下,直接遭受雷击的风电机组中会产生很高的过电压,越远离雷击点的机组中过电压越小,链形结构风电场中有停运风险的机组最少,所以仅考虑雷击风电机组的情况下,链形结构为风电场最优拓扑结构。

• 单位
  中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司