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【精彩论文】海上风机塔筒的非均匀传输线模型
观点凝练
摘要：风机塔筒的建模是海上风电机组防雷保护研究的重要组成部分，其模型的建立对分析结果有重要影响。首先分析塔筒多波阻抗模型在海上风机防雷研究中的不适用性；其次建立塔筒的非均匀传输线模型；然后，利用多波阻抗模型研究塔筒空间结构变化对自身电磁暂态特性的影响。研究结果表明：塔筒分段越多，其电磁暂态响应越准确。通过对采用非均匀传输线模型和采用多波阻抗模型的塔筒雷电暂态响应进行对比，证明了非均匀传输线模型更符合实际情况，从而给出了塔筒的推荐分段数。
结论：本文对风机塔筒的多波阻抗模型进行了介绍，并搭建了海上风机塔筒的非均匀传输线模型，分析了不同段数的多波阻抗模型，并且与非均匀传输线所得到的仿真结果进行对比，得出结论：（1）在多波阻抗模型中，随着塔筒的分段增加，塔顶的电压波形峰值会随之下降，波峰时间会变早，所得到的塔筒模型也会更准确。当风机塔筒高度为80 m时，塔筒分成8~10段较为合理。（2）本文推导的非均匀传输线模型与多波阻抗模型的电磁暂态响应相比更为准确和细致。相比于多波阻抗模型，该模型能够更真实地反映塔筒空间结构的变化，更适合于海上风电机组的雷电暂态分析。（3）塔筒建模的精确性决定了防雷保护仿真的可靠性。当前，海上风电机组变得越来越复杂，多波阻抗模型难以达到精确性的要求。非均匀传输线模型基于塔筒自身的物理结构，较为准确地反映了电磁场的作用，具有比多波阻抗模型更好的实用性和准确性。
引文信息
宋远见, 徐政, 余敬秋, 等. 海上风机塔筒的非均匀传输线模型[J]. 中国电力, 2020, 53(7): 92-99, 216.SONG Yuanjian, XU Zheng, YU Jingqiu, et al. Non-uniform transmission line model of offshore wind turbine tower[J]. Electric Power, 2020, 53(7): 92-99, 216.往期回顾
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编辑：杨彪
审核：方彤
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