1、湖南江华风力发电场雷击灾害风险评估的探讨摘 要近些年来，随着时代经济的飞速发展以及科技的进步，我国风电机组单元容量以及风电场的规模不断扩大，同时也带来了一系列的风电场安全运行问题，雷击作为一个重要的影响因素，逐渐受到重视。本文主要以湖南江华风力发电场雷击灾害为例，对雷击灾害风险的评估作了主要的研究。 关键词风力发电 雷电灾害 风险评估 中图分类号：P429 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）08-0348-01 21 世纪的今天，伴随着我国新能源的不断发展，当前的风能作为可再生洁净能源，其风力发电逐渐成为我国开发性的电力资源，对国民经济发展有着一定的积极作用。长期以来，对
2、于如何做好我国风力发电场雷电灾害的风险评估工作始终是风力发电行业领域研究的热点之一。因此本文结合湖南江华对风力发电厂雷击灾害风险评估进行研究有一定的经济价值和现实意义。 一、 湖南江华风力发电场雷电灾害的特点 雷电发生的过程中，往往借助于风力发电机组的组件向地面传送，这种风力发电机主要处于一种疾风区，往往对一些沿海较为空旷的地区进行选址，并保证高度明显大于周围的地形和建筑物，在对风力发电机及运行安装的过程中，往往对安装地点的土壤电阻率有着相对极端的要求。就湖南江华风力发电场雷电灾害而言，往往有着一定的特点，如下所示： （一）环境 江华风力发电厂的位于湖南省永州市江华瑶族自治县大路铺镇，南邻 2
3、07 国道，其风力发电的特点主要是在旷野中安置，很容易受到雷电的侵袭，有着较低的额电气绝缘，环境相对来说比较的恶劣。 （二）严重性 风力发电机组作为风电场的一种贵重设备，有着较高的工程工资，在受到雷电侵袭的过程中，更应该做好及时的修复，同时也要对受损部件进行合理的安装和拆装。多为转轮叶片受到雷电的侵袭，修补的过程中是对整个叶片进行修补。 因此湖南江华风力发电场雷电灾害不仅仅造成了通信元件的烧毁，同时也造成了电气设备的损坏，对于风机安全经济的运行有着严重的威胁作用。 二、 湖南江华风力发电场雷电频率和雷击的位置 在对雷击进行有效保护的过程中，就要做好对累计频率以及雷击位置的正确预测，并做好雷击的
4、针对性保护。 （一）该项目所处区域的雷暴规律进行定位系统分析 地闪密度每平方公里年平均落雷次数，是表征雷云对地放电的频繁程度的量，是估算建筑物年预计雷击次数时重要的参数。用 Ng 表示，单位为：次/km2?a。 通过对闪电定位资料进行数据分析，得到江华风电场所处区域 5 年内（20072011）年平均地闪密度约为：1.4 次/km2?a。 （二）对项目所处区域雷暴活动进行分析 雷暴日是指某一个区域一年内所有发生雷电的天数，用 Td 表示，一天内只要听到或看到一次或一次以上的雷声就算是一个雷暴日。 据江华瑶族自治县气象局 19902011 年雷暴日观测资料：该区域年平均雷暴日有 54 天，最多
5、84 天，最少 36 天。夏季平均 9.4 天，8 月份平均最多为 11.9 天， 12 月、1 月平均最少为 0.2 天，雷暴活动集中在3、4、5、6、7、8 月份。 由月平均雷暴日月平均雷暴日最高达到了 10.1 天，雷电主要发生在3-8 月份，月平均雷电日数超过 5 天，其中 68 月份为雷电高发期，月平均雷电日数达到 9.0 天以上，11、12、1 份基本没有雷电发生。 三、 湖南江华风力发电场雷击灾害的风险评估 湖南江华风力发电场雷击灾害风险评估的过程中，就要做好累计频率的综合性评估，当前建筑物雷击风险主要是建筑物的高度以及地质的实际情况，风力发电场雷击灾害风险评估过程中，就要对当地
6、的雷电活动相关信息加以收集，并将安全风险显著降低。 （一）风力发电机雷击频率的评估 风力发电机雷击频率在实际的评估过程中，就要针对雷击点的不同位置，做好对损害来源的合理分析，并做好对雷击建筑物、雷击建筑物周围的一些公共设施的综合分析。其次就要对损害类型进行总结，对采用的防护措施加以采取，进而将其在整体中延伸。风险评估的过程中，就要对致人死亡的风险、文化遗产损失的风险、经济损失的风险以及公共设施损失的风险进行总结。 对于建筑物的风险评估而言，就要对累计点的位置进行考虑，对于雷击建筑物的邻近区域而言，RM 与雷电电磁脉冲防护引起的内部系统失效有关。对于有爆炸危险的建筑物和医院或是内部系统失效直接危
7、及生命的建筑物，L1 型损失也要加以考虑。雷击入户线路邻近区域 RZ 与入户线路中存在并导入建筑物的感应过电压引起的内部系统失效有关。对于有爆炸危险的建筑物和医院或是内部系统失效直接危及生命的建筑物，L1 型损失也要加以考虑。 （二）风险防护 人身伤亡损失风险 R1 = 1.7410-7 ，小于风险容许值 RT= 1.010-5，可采取安装 LPS 措施，同时内部区域采取更高级的防火措施。同时雷击造成人员伤亡损失的最大风险可容许值 RT=110-5。而在本项目中由雷击造成的人员伤亡损失风险 R = 1.7410-7RT，在雷击风险评估可承受的范围内。风力发电场雷击灾害风险评估过程中，就要做好风
8、力发电场雷击灾害类型的综合性分析，进而保证有着较好的风险评估。 结语： 现如今，风力发电场雷击灾害风险评估过程中，就要结合风力发电场雷电灾害的特点，综合性的分析风力发电场雷电频率和雷击的位置，对风力发电场雷击灾害风险进行科学性的评估，进而保证风力发电场雷击灾害的风险降到最低，实现我国风力发电行业的蓬勃发展，推动我国国民经济的科学和谐进步。 参考文献： 1 胡艳梅，吴俊勇，高立志. 含间歇式电源电力系统风险评估的研究综述 J.电气应用，2012，04：89-92. 2 李兆华，刘平英. 风电场雷击风险分析及防护措施研究以云南某风电场为例J.灾害学，2015，01：120-123+140. 3 李强.风力发电机雷电损害分析及风险评估方法研究 D. 南京信息工程大学，2012. 4 刘洋.浅谈风力发电设备的雷电灾害风险评估 A. 雷电委员会、中国气象科学研究院.第 31 届中国气象学会年会 S9 第十二届防雷减灾论坛雷电物理防雷新技术 C. 雷电委员会、中国气象科学研究院：，2014：7. 5 余振华.基于安全风险分析的复杂电力系统脆弱性评估方法研究 D. 华中科技大学，2013.
