基于ATP-EMTP风电机组雷击过电压分析与防护研究.pdf

196 电力与能源 第36卷第 2期 2015年 4月 基于 ATP—EMTP的风电机组雷击 过电压分析与防护研究 周歧斌 ，刘非凡 ，程 或 (1．上海市 防雷 中心 ，上海 201615；2．上海 电力学 院，上海 200090) 摘 要 ：基于 ATP—EMTP仿真软件对风 电机组 内部的雷电过电压及其相应的防护措施进行 了研究。首先分 别针对风力发电机 、风机变压器、雷 电模型、冲击接地 电阻、电缆 、电涌保护器 (SPD)等建立了 ATP—EMTP模 型。接着通过仿真计算，分析雷电流在风机系统中的分布，比较了冲击接地 电阻阻值对雷电过 电压的影响。 最后 ，研究 了加装 SPD对风力发 电机机端 出 口过 电压 的抑制效果 ，证实 了加装 SPD对风机系统雷 电过 电压 的保护作用 。 关键词 ：风力发 电机机组 ；雷电过电压 ；接地 电阻；SPD；ATP—EMTP 作者简介 ：周歧斌 (1977)，男，博士 ，高级工程师，研究方向为高电压技术及雷 电防护 。 中图分类号：T’M641 文献标志码 ：A 文章编号：2095—1256(2015)02～0196～05 LightningOvervoltageAnalysisandProtection forW indTurbineBased on ATP—EM TP ZHOU Qi—bin 。LIU Fei—fan ，CHENG Yu (1．ShanghaiLightningProtectionCentre，Shanghai201615，China； 2．ShanghaiUniversityofElectricPower，Shanghai200090，China) Abstract：ThispaperresearchesthelightningovervoltagegenerationprocessofwindturbinesbasedonATP— EMTP simulationsoftware，aswellasthecorrespondingprotectionmeasures．Firstly，ATP—EMTPmodelis builtupforwind turbine，windturbinetransformer，lightning model，impulsegrounding resistance，wind powercables，andsurgeprotectiondevice (SPD)．Thenthroughsimulation and calculation，itanalyzesthe lightningpowercurrentdistribution inwindturbinesystem ，andcomparestheeffectsofgroundingresistance valueonlightningovervoltage．Finally，theresearchfocusesontheovervoltagesuppressioneffectonwindtur— bineoutletbyaddingSPD。verifyingtheSPD protectioneffectonwindturbinelightningovervoltage． Keywords；windturbine；lightningovervoltage；groundingresistance；SPD ；ATP—EMTP 随着风力发 电产业的迅猛发展 ，众多大型的 ATP—EMTP是电力系统 中分析 电磁暂态过 风电场在我 国已经投入运行 。众所周知 ，风力发 程常用软件 ，主要用于分析和计算电力系统 中由 电机组分散安置在风能资源好的各种复杂地形地