涉及風電場接地系統的人身安全性因素研究

王旭明， 董小瑞， 李 偉， 孫 偉， 弓君強， 樊 毅， 蘇 帥， 王鑫琪

(1.國網山西省電力公司運城供電公司, 山西 運城 044000； 2.國網陜西省電力公司電力科學研究院，西安 710100； 3.黃陵礦業煤矸石發電有限公司，陜西 延安 716000)

0 引言

2021年3月，李克強總理在全國人大四次會議開幕式上進行政府工作報告時提出了要扎實做好碳達峰、碳中和的各項工作。2021年10月，國務院印發《2030年前碳達峰行動方案》中強調能源綠色低碳轉型、大力發展新能源，在推進新能源可靠替代過程中逐步有序減少傳統能源，到2030年，風電、太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上[1]。在電力系統中，風電、光伏、水電等可再生能源的占比對于實現“雙碳”目標意義非凡，截止2021年底，我國的風力發電裝機總容量已達3.3億千瓦，預計2022年底我國風電裝機總容量將達到3.8億千瓦[2]，而風電機組通常安裝于高聳、開闊及近海位置，極易遭受雷擊，進而造成電氣設備故障或人身傷害，因此雷電防護成為風電系統亟待研究的重要課題。

針對風電場風電機組遭受雷擊時的暫態過程，學者們進行了大量的研究，其中包括試驗研究、仿真計算和理論分析等方面：如文獻[3]在ATP-EMTP軟件中搭建了風力發電機組的單機仿真計算模型，對機組各部位的雷電暫態響應和過電壓分布情況進行了計算，并研究了機組接地網沖擊接地電阻在不同情況下的變化規律；文獻[4]中針對機組遭受直擊雷，分別以等值電路仿真計算和縮比模型試驗的方式研究了雷擊機組不同位置時對應的過電壓數值計算；……