王朝明

（东南大学电气工程学院，南京 210096）

0 引言

风能作为一种清洁无污染的可持续能源，利用其发电有利于改善我们能源结构，缓解火力发电等带来的化石能源供给及环境污染问题[1]。近十年来，风电行业在我国得到快速发展。截止2017年，我国累计装机容量占全球的35%。但随着优质风能资源地区的减少，风机正快速朝低风速方向发展，即要求风机具有更高的高度，更大的单机扫略面积，给安装在孤立旷野易遭受雷击的机组带来更大的防雷挑战[2-3]。

自然界中的风具有波动性、随机性和间歇性等特点，决定了风力发电具有不稳定性[3]。在双馈型异步发电机中，需要变流器通过对转子进行励磁，从而使定子侧输出达到并网条件的电能。因此，变流器是风力发电机组中的重要组成部分。目前大部分变流器中使用的核心部件为绝缘栅双极型晶体管（IGBT），其本身的耐受过电压值为6 kV，因此在变流器遭受过电压时，为保证变流器能够正常工作需要加装浪涌保护器。目前风电行业中针对变流器中浪涌保护器的使用主要是根据IEC 61400-24标准，但是标准中仅仅对变流器机侧与网侧要求安装合适的SPD，但对其具体型号及安装方式并没有做详细要求[4-10]。此外，周歧斌[11]针对风电机组变流器SPD的安装方式进行试验分析，但对于变流器网侧的SPD选型问题，仅按照GB 50057—2010内要求的在LPZ0B到LPZ1区安装一级SPD进行了测试。

笔者选择风电机组中使用较为广泛的双馈型机组，根据实际雷电浪涌路径，分析变流器网侧可能遭受的雷电流类型，进而确定风电机组中变流器网侧SPD型号。……