登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
雷暴云就是积云,堆积大量的负电荷,达到一定的强度,会对空气放电形成一个雷电通道,形成向下发展的梯级先导,也就是我们平时所说的闪电,地面观测中以观测源,看到闪电记一次雷暴天气,下面这幅图就是风电机组遭遇雷击之后所产生的起火事故。不言而喻雷电的危害性非常大,雷暴作为一种超长间隙放电,它的热效应、电磁效应、以及机械效应,对无论是建筑物还是风机都造成了巨大的影响。2018年10月18日,中国船舶重工集团海装风电股份有限公司研究院电气所电气主管工程师吕彬在“风能综合技术研究”分论坛作了“风电机组雷击接闪概率关键技术研究”的主旨演讲。
以下为演讲实录:
尊敬的各位专家各位同行大家上午好,我是来自中国海装研究院的吕彬,风电机组雷击接闪概率关键技术研究,分享我们所取得的成果和一些工作的进展。
我们一起大家一起先来看一下雷电是什么,它是一种极端的自然天气现象,积云引起的雷电天气,我们所说的雷暴云会引起雷电,这个可从雷电原理上来说起,雷暴云就是积云,堆积大量的负电荷,达到一定的强度,会对空气放电形成一个雷电通道,形成向下发展的梯级先导,也就是我们平时所说的闪电,地面观测中以观测源,看到闪电记一次雷暴天气,下面这幅图就是风电机组遭遇雷击之后所产生的起火事故。不言而喻雷电的危害性非常大,雷暴作为一种超长间隙放电,它的热效应、电磁效应、以及机械效应,对无论是建筑物还是风机都造成了巨大的影响。
我们一起回顾一下目前主机场在风电机组防御保护方面的一个工作现状,在座的有来自主机场的同行,我们现在大部分做的工作主要两个方向,第一个就是优化工作,也就是在参照了国标IEC或者能源局标准的基础之上,对我们原有设计进行我们现有的设计进行优化,第二个理论研究,相对于优化工作来说,理论研究工作相对来说比较少,但是据了解主机厂家开展关于雷电防护的电磁仿真,热效应计算等研究方向,这里的理论研究主要指的几个方面,比如说雷电原理,雷电是怎么产生的,然后引雷机制,比如说风电机组这样一个高大的尖端筑物为什么容易遭遇雷击,具体为什么遭遇雷击?是一个引雷的机制。
第三个雷电防护模型,这个直接关系到我们在计算一些雷击风险概率,雷电风险评估的时候,主要用到的方法,雷电防护模型有很多,具体选择哪个方法准确度也有很多的影响,今天主要从雷电防护的原理方面,给大家介绍一些我们工作的成果。
先看一下雷击的机理,风机机组高大尖端物质为什么容易遭遇雷击,雷暴云底部是堆积了负电荷的,据统计现在负电荷对地放电的情况要占整个雷电对地放电情况的80%左右,所以说雷暴云底部堆积了大量的负电荷的时候,它对空气击穿放点,形成对地防电的雷电的通道,我们把向下发展的闪电,平时通过摄像机拍照看过的一个向下分杈发展的闪电,我们通常叫做梯级先导,当梯级先导向下发展的时候,梯级先导是携带大量的负电荷向地面发展,
那么地面尖端物体感应出来很多的正电荷,尤其在尖端物体上电场强度击电会非常严重,所以说电场强度的增大,在地面尖端物体会产生向上发展的上行先导,先导的意思也就是电荷击穿空气,对空气里面电荷向上发展的闪电通道,在尖端物体产生的一个向上发展的上行先导,去迎接向下发展的闪电的时候,如果这个通道贯穿了之后,雷电流将会从向下发展的梯级先导延伸到建筑物,建筑物放到大地这个就是整个雷击的过程,也就是我们风电机组雷击的一个机理。明白了之后,我们基本明确了防雷的思路是什么?其实防雷就是引雷,我们把雷击顺利的引下来,下放到大地里面,这样一个空旷的位置,是不可能完全百分之百避免雷击的,除非我在片风电场周围,我竖了很多避雷针,或者设置了避雷网,无法避免雷击的情况下,我们能做到就是把雷电顺利的引下来,这个是防雷设计的原理,防止雷电流对保护物体产生的损害。
了解以上两个基本原理之后,我们首先了解到雷击风电机组和哪些因素有关,有效的从这些因素入手,对风电机组进行良好的范围保护,列了两个方向,风电机组的一些自身特性,比如说风电机组雷击叶片,是否跟叶片的长度有关,是否跟当时的风速有关,是否跟风轮旋转的速度有关,这些是风电机组的自身特性。
第二个方向就是一些外围引导因素,风电机组被雷击有没有跟当时的环境温度,环境湿度有关,有没有跟雷暴向下发展的闪电的速度有关,这些是一些外围的因素,今天主要从风电机组的自身特性来考虑,就从叶片长度、风速、和风论四转速三个方向三个要素。计算相关性之前先介绍三个雷电防护模型方法,这将关系到我们最后计算概率的时候,最终选择的哪种方法,第一个是折线法在一些标准文献里面有提到,方法认为避雷设备,以一个固定的角度与地面形成的空间内,保护角的范围内避免遭受直接累积的,折线法与地面形成的保护空间可以避免雷损害的一个区域。
第二个就是滚球法,现在肯定很多主机场使用这种方法,通过平面计算,三围滚球计算保护范围。这个方法也比较简单,可以通过图上的示意图看得到,采用一个虚拟的球体,这个球体的半径,因为标准不一样,可能20米,或者30米,这样虚拟的球体,沿着建筑物的表面滚过。由于避雷设备的存在,接闪器,接闪杆,接闪点的存在,有一些区域是无法触及到的,黑色阴影区域就是滚球法研制的时候无法触及到的,这个方法目前被主机场大量广泛使用,最后一个方法电气集合和模型法,这个随着雷电防护学科在不断发展过程中,一些研究者根据不断地探索摸索包括实验理论研究所得到的一个经验算法,这个方法认为雷电的保护范围,不像前两种方法所提到的只是一个几何做图的问题,只是一个几何问题,与雷击电流相关的问题。rS=sIddp,IP就代表回击电流扶持强度,电气几何模型法的意义可以这样理解,下行先导距离风电机组的距离,当小于RS值的时候,我们认为雷击必然发生,所以这个RS的取值至关重要。这个关系式里的A和B,目前很多研究者不断地改进来提高它的精度,模型法也是一种经验公式,但是目前在电力行业加工线的避雷设计,飞行器建筑物变电站,很多行业采用了电气集合模型法作为保护范围的一个方法。
我们通过三幅图来理解一下电气几何模型的意义,上行先导跟下行先导连接的时候,这个距离风电机组,雷击击中建筑物小于RS值,雷击点被确定,这个是电气几何模型的意义。
这个是摄像机拍到,感塔的阴影比较模糊看不太清楚,看得到感塔产生的下行先导,这个是一个向下发展的下行先导,设想拍下来的照片,趋势就是上行先导通道连通之后,雷电流沿着这个通道从雷暴云底部,电荷通过建筑物放到大地里面。下面我们就开始正式介绍雷击风险概率的计算方法。
提到概率就不得不引入雷电风险评估中经常用到的优势,年预计雷击次数,次数高接闪概率就越大,年预计雷击次数,成正相关的因素,这个公式里面NG代表雷击密度,C是环境因素,平原地区时取1,扇区的时候取2,计算雷击接闪概率的关键。
我们使用电气几何模型法来计算,这里面用雷击接闪半径表达,S=10×1P0.65,经验取值的公式,根据风电机组的高度不成,累积接闪半径。风电机组面积通过这幅图建筑物的保护方法,风电机组投影在地面的长方形面积,作为风电机组的计算方法,两个半圆的面积,等效接受半径来确定,以变化函数来表示风电机组的宽度可以看到我们风力发电机组三个叶片是不断旋转的,旋转过程中风电机组投影在地面的长度是不一样的,我们把风机位于人字型,设为0度,可以将投影在叶片上的宽度表达出来跟塔的关系式。年预计的公式里,得到一个表达式,相关的两个关系式。可以看到右面这幅图右下角的公式,最终的公式,我们对C角从0到360度不断地变化的,雷击扶植电流强度,看到这个公式里面除了前面介绍的几个参数,还包含一个PI,这两个去职,雷击是一个完全的随机事件,我们在这个公式里面增加了一个概率函数,P1概率密度函数。这个计算方法我们主机场在研究的时候,模型法计算雷电机组的概率的时候,跟这个ICU624提到的不一样,风电机组高的三倍,地面形成的一个圆面积作为一个等效接收面积的计算方法,我们这个是用电气几何模型法来计算的。列举在雷击电流强度。我们这里得到一个初步的节吨,IEC61400只是为了工程上的应用方便,提出比较大的宽泛的范围,为了能保证基本上所有情况出现的一个等效接收面积,使用电气几何模型法,值相对准确,接收面积相对精确,这是一个对比,在研究完我们风电机组的雷击概率和叶片长度,叶片旋转角度,我们进行了一个拓展的研究,是否跟风能的转速,跟雷击相关,这幅图风机在禁止的时候,在风机旋转的时候,我们等效的认为在每一个旋转的瞬间,风电机组夜间,在移动的过程中随着风力发电机组不断的转动,在变场的存在,会被逐渐的拉薄,并且密度会逐渐的变小,风电机组旋转起来,电运层类似我们平地的电流层,刚才提到的这个上行先导的始发,也跟这个有关系,初步得到的结论就是风力发电机组叶片的旋转导致顶端的改变,影响到尖端的电场,这个尖端电场的改变,有着关键性的作用,头部的电场强度增加到一定程度,可以始发,这里基本明确了风能转速和雷击概率的关系,从以上两个因素分析雷击风电机组概率的相关性。
分享一下目前海装公司的研究成果,在这个过程中我们也了解了标准,同时也合理运用标准的条款,不是盲目的使用,或者是遵从标准的要求,不管如何进行理论研究,进行如何高大上的研究,最终还是要指导到设计优化上,最终目的降低故障率,我们这些理论研究,将会服务于风电机组的设计优化,今天的演讲就到此结束谢谢大家。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
风电“下乡”发展线上研讨会议!风电“下乡”风口已至!把握政策趋势,了解风电下乡模式,直面困难挑战,推进分散式风电与“振兴乡村”深度融合。7月5日14:00,我们不见不散!扫描下方二维码免费预约观看扫描二维码免费预约!
今晚(4月20日)19:00,风力发电机组传动系统专题汇报讲师:郭宝霖,参加担任过国家专家组副组长系统讲解风电齿轮箱技术、发展现状及趋势微信扫码免费预约报名观看↓
2018年10月17日-19日,全球风能行业一年一度最大的盛会——2018北京国际风能大会暨展览会(CWP2018)在北京新国展隆重召开。这是一场由百余名演讲嘉宾、来自18个国家和地区的643家全球顶尖整机企业和配件厂商、6万余次观众共同参与的全球顶级风能盛会。纵览CWP十一年,每年参展企业都在推陈出新,这些
2018年10月17日-19日,2018北京国际风能大会暨展览会(CWP2018)在北京新国展隆重召开。本次大会由中国可再生能源学会风能专业委员会、中国循环经济协会可再生能源专业委员会、全球风能理事会、中国农业机械工业协会风力机械分会、国家可再生能源中心和中国电子信息产业发展研究院(赛迪集团)六大权威
(10月19日,北京)全球水泵及水技术解决方案的领导者丹麦格兰富公司重磅登陆2018北京风能大会,展示了针对中国风能发电冷却设备的领先解决方案,并携包括一体式变频多级泵CRE、卧式端吸式多级屏蔽泵CML、浸入式多级离心泵MTR在内的多款明星产品亮相展会现场,助推风能这一清洁能源在中国的稳健发展。
10月17日,在2018北京国际风能大会上,联合动力获德国莱茵TUV颁发全球风能组织GWO授权认证的证书,成为中国首家通过国际严苛标准BST和BTT认证的风电装备制造企业,标志着联合动力的服务标准化水平达到国际领先水平。颁证仪式现场全球风能组织GWO和德国莱茵TUV是风电国际标准的倡导者和推动者,BST和BTT
2018年10月17日-19日,2018北京国际风能大会暨展览会(CWP2018)在北京隆重召开。本次会议围绕“迎接平价新时代、拓展发展新空间”为主题进行交流,探讨。会议上秦海岩、祁和生、曹志刚、金孝龙、褚景春、曹志刚等风电大咖对“平价上网“发表了自己的看法,小编整理如下,供大家细品。注:排名不分先后
2018年10月17日-19日,由中国可再生能源学会风能专业委员会、中国循环经济协会可再生能源专业委员会、全球风能理事会、中国农业机械工业协会风力机械分会、国家可再生能源中心和中国电子信息产业发展研究院(赛迪集团)六大权威机构联合主办的2018北京国际风能大会暨展览会(CWP2018)在北京新国展隆重
2018年10月17日-19日,由中国可再生能源学会风能专业委员会、中国循环经济协会可再生能源专业委员会、全球风能理事会、中国农业机械工业协会风力机械分会、国家可再生能源中心和中国电子信息产业发展研究院(赛迪集团)六大权威机构联合主办的2018北京国际风能大会暨展览会(CWP2018)即将在新国展隆重
一年一度的北京国际风能展将于10月17-19日在北京举办。展会官微也陆续发布了展商亮点预告。WindDaily信息获取总结6家整机商亮点如下:01、维斯塔斯展位号:W3-B05关键词:高塔筒、数字化、超级计算机维斯塔斯高塔筒+VR虚拟现实体验:高塔筒技术是维斯塔斯多年来一直潜心钻研的技术,通过精密的载荷与部
2024年,中国海上风电机型大型化发展有所加速,下线的机型数量与2023年基本一致。2024年,有6家整机企业下线了8款海上风电机型,其中7款的单机容量在16MW以上。这表明中国整机企业对海上风电市场的产品规划已达成一致。越来越多的中高风速风电项目,出于对度电成本的考量,将采用16MW级海上风电机组。
陈棋:“绿能”风起处,守正同向新陈棋运达能源科技集团股份有限公司党委书记、董事长2024年,机遇与挑战交织,探索与创新并行。同为能源革命征程上的追风行者,我们终究挥别了这栉风沐雨的旧岁。回首来时路,是年装机容量屡创新高的舍我其谁,是海陆风电并驾齐驱的浩浩荡荡,是“千乡万村驭风行动”的
大储已经降至0.417元/Wh,工商储首次突破0.499元/Wh!储能内卷仍在持续?反内卷公约是否失效?储能价格持续探底2024年以来,储能系统报价持续走低,4h储能系统最低报价已跌破0.4元/Wh。而新年伊始,这一趋势非但没有减缓,反而进一步加剧,湖北省电力装备有限公司以0.417元/Wh中标中国电建青海60MW/240
01全国重点实验室召开“学术”、“技术”双委会助推公司发展2024年3月,由湖南兴蓝风电有限公司(原哈电风能有限公司,下称兴蓝风电)牵头(湘潭电机、湖南大学)组建的目前我国风电行业唯一全国重点实验室—海上风力发电装备与风能高效利用全国重点实验室(以下简称“实验室”)第一届学术委员会第一次
一、CCTV2《经济新闻联播》扎实推动中部崛起三一重能奋勇担当报道内容习主席湖南考察聚焦新质生产力,3月25日央视财经频道《经济新闻联播》“扎实推动中部崛起”专题来到三一重能郴州产业园区,探索风电主机数字化产线。据报道,这座风电主机智能制造工厂,通过数字化技术实现核心部件的自动装配以及多
作为中国风电高空安全作业设备与服务解决方案领域的先行者,3S中际联合坚持走国际化发展道路,以全球视野发展高空安全事业,以国际标准打造民族品牌,积极拓展全球化服务网络,向世界展示创新科技与研发实力。目前,中际联合已形成了以北京总部、天津智能制造中心及美国、德国、日本、印度、巴西等多个
构网型技术,成为近几年与新能源相关的各类新闻和展会的一个热点。风电整机和部件企业纷纷加大研发力度,已有多家企业推出相关产品,并完成了现场测试。那么,当前构网型风电技术的整体发展水平如何?离真正的商业化还有多远的距离?围绕这些问题,《风能》与阳光电源股份有限公司风能事业部(下称“阳
在历经了长期的价格“内卷”后,我国风电产业正逐步回归理性。昨日,国家电投集团2024年第二批陆上风力发电机组规模化采购项目正式开标,据北极星风力发电网了解,本次共有9家风电整机企业参与竞标,竞争颇为激烈。项目总规模8.4GW,包括采购容量7.2GW以及储备容量1.2GW,单机容量要求5MW-10MW。其中7.
11月15日,由中国可再生能源学会风能专业委员会主办、华润电力控股有限公司承办的“2024风能企业领导人座谈会”在北京召开。座谈会由中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩主持。华润电力控股有限公司副总裁后永杰表示,希望大家能够借着此次座谈会,分享智慧,碰撞思想,凝聚共识,集思广益,
近年来,风电和光伏发电逐渐成为我国新能源产业领域的两大主力军,装机规模持续扩大,发电量稳步提升。随着产业加快升级和设备更新换代,风电、光伏设备批量退役难题摆在眼前。然而,当前我国退役风电、光伏设备循环利用尚处于起步阶段,正面临着技术、标准、环保、经济性等诸多瓶颈,成为待解的重要课
近日,2024北京国际风能大会暨展览会圆满落幕。我国大兆瓦风机加速度,配套大部件的研发,则能更强有力助推风机大型化的发展。北极星风力发电网精心盘点了展会上的大部件及海上风电装备相关产品展示,以下为不完全统计:风电齿轮箱相关南高齿:重点推出了10MW三级行星一级平行(3P1H)滑动轴承齿轮箱,
北极星氢能网获悉,4月19日,中船海装风电有限公司以5.5亿元预中标内蒙古华电孪井滩60万千瓦风光制氢一体化项目配套风电设备采购。规划建设40万千瓦风电、20万千瓦光伏、90Mw/90Mmh电化学储能及4.5万标方/小时电解水制氢设施。
科技兴则民族兴,科技强则国家强。今年的政府工作报告提出,“推进高水平科技自立自强”“强化关键核心技术攻关和前沿性、颠覆性技术研发”。国家电网有限公司认真贯彻落实全国两会精神,持续加大创新力度,以首台(套)示范应用为突破口,加强关键技术攻关,畅通技术攻关和工程应用渠道,推动科技创新
1、中船海装中标中电建100MW风机采购项目中国电建上海电建安定区香泉10万千瓦风电项目风力发电机组6.XMW(陆上)采购项目中标/成交公示。中标人:中船海装风电有限公司。采购项目:中国电建上海电建安定区香泉10万千瓦风电项目风力发电机组6.XMW(陆上)。详情点击2、运达股份预中标50台10MW机组订单3月
北极星风力发电网获悉,中国电建上海电建安定区香泉10万千瓦风电项目风力发电机组6.XMW(陆上)采购项目中标/成交公示。中标人:中船海装风电有限公司。采购项目:中国电建上海电建安定区香泉10万千瓦风电项目风力发电机组6.XMW(陆上)。
温剑波:科技引领质量为先于变革中开新局温剑波中船科技股份有限公司副总经理、中船海装风电有限公司总经理岁月不居,时节如流。2024年,中国风电行业以卓越之姿,续写了高质量发展新篇章,不仅延续了近年来的强劲增长态势,更在技术创新、市场拓展等多个维度实现了突破性进展。尤为令人瞩目的是中国风
当前,我国风电累计并网装机已突破5亿千瓦,服役风电机组数量超20万台,在市场竞争加剧,技术迅速迭代的背景下,风电存量资产精细化运营管理,提高风场运维质量,降低风机运维成本,增加发电效益已成为产业持续上升的内在需求。为加强产业上下游交流合作,助力风场高效运维技改,北极星电力网、北极星
当前,我国风电累计并网装机已突破5亿千瓦,服役风电机组数量超20万台,在市场竞争加剧,技术迅速迭代的背景下,风电存量资产精细化运营管理,提高风场运维质量,降低风机运维成本,增加发电效益已成为产业持续上升的内在需求。为加强产业上下游交流合作,助力风场高效运维技改,北极星电力网、北极星
近年来,混塔以其优良的结构稳定性、承载力以及更低建设成本受到风电行业青睐,仅2023年混塔项目新增装机容量就超过7GW。在大型化的趋势下,混塔已然成为支撑结构的热门选择。10月17日下午,在2024北京国际风能大会暨展览会(CWP2024)上,“混塔安全与发展论坛”顺利举办,本次会议围绕典型场景的混塔
近日,延长石油新兴产业有限公司延安安塞10万千瓦风电项目和延安志丹10万千瓦风电项目、内蒙古能源东苏特高压外送新能源三期基地32万千瓦风储项目、重庆华电酉阳龙洞湾7万千瓦风电项目、宁夏华电彭阳绿电园区2万千瓦风电项目风机采购中标候选人公示,总装机容量共计610MW。具体如下:延安安塞10万千瓦
9月10日,甘肃电投能源发展股份有限公司(以下简称“甘肃能源”)发布《关于成立合资公司投资建设武威民勤100万千瓦新能源项目暨对外投资的公告》。公告披露,为加快推进武威民勤100万千瓦新能源项目进度,甘肃能源拟与中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司(以下简称“西北院”)、中船海装风
9月10日,甘肃电投能源发展股份有限公司(以下简称“甘肃能源”)发布《关于成立合资公司投资建设武威民勤100万千瓦新能源项目暨对外投资的公告》。公告披露,为加快推进武威民勤100万千瓦新能源项目进度,甘肃能源拟与中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司(以下简称“西北院”)、中船海装风
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!