刘 健， 杨仲江， 卢慧慧

(南京信息工程大学 大气物理学院，江苏 南京 210044)

风力发电机雷击次数的改进计算模型与方法

刘 健， 杨仲江， 卢慧慧

(南京信息工程大学 大气物理学院，江苏 南京 210044)

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。

风力发电机;年雷击次数;等效引雷半径;上行雷

近些年来，中国风电产业得到迅猛发展。根据统计[1]，截止到2014年底，中国累计风电装机容量11 460.9万kW, 并网装机容量达到9 637万kW，年总发电量近1 900亿kW·h。为了尽可能地接收风能，风机一般安装在山顶或者非常开阔的地带，如草原、沿海滩涂、沙漠戈壁等。雷电是威胁风力发电场安全的主要问题之一，同时，风机的高度和叶片的长度还在不断增加，进一步增大了风机被雷电击中的概率。……