引言
作为一项较为新型的节能技术，风力发电系统一直都是为人们对电力需求上提供帮助的一项技术。尽管这是一项十分优质的技术，但是这一技术在实际的应用过程当中，极易遭受雷电天气当中的雷击，这就使得电力系统无法稳定正常的运行，也使得人们的生活变得非常不便。为了能够更加有效的提高风力发电系统，在发电过程当中的稳定性能，我们就必须要研究雷电灾害的本质，做好防雷技术，通过有效的科学的技术手段来对雷电所造成的不良影响进行全面的规避，这样可以为电力系统的安全性能以及电力系统所体现出来的稳定性能奠定良好的基础。
1 风力发电机组雷击特性
1.1雷击概率分析来源
当风力发电系统当中的发电机受到雷击之后，很多部件都很有可能会发生严重的损坏。其中叶片遭受袭击的概率相对较大，通常占所有故障情况的20%左右，电气系统受到袭击的概率也相对较高，在25%左右而控制系统，在遭受雷击时所出现的概率是最高的体现在40%~50%左右，值得高兴的是与这些概率相比，发电机遭受袭击的概率是最小的仅有5%。除此之外，机组在其实际建造的高度方面以及叶片长度方面和累计面积是成正相关关系的，也就是说雷击的概率会受高度和面积的影响。与之相对应的累计面积，自然也就会和累计的概率成正比。同样的叶片长度和累计概率一样存在着正比关系，当叶片长度减小后，遭受雷击的概率也会随之降低。由于叶片是根据角度不同进行旋转的，所以相对于更高处的叶片就更容易遭受雷击，而相对于处于低位的叶片受到雷击的概率就相对较低。
1.2雷电的危害
我们都知道风力发电设备是需要自然当中的空气流动促使叶片受风的吹拂才能进行旋转，由叶片的旋转使得电机进行旋转才能够发电，所以我们就必须要在相对广阔的地方建立风力发电设备。同样的越高的地方空气流动就越强，也就会使得叶片在空中必须存在的位置更高，一旦叶片的位置更接近云层，就更有可能遭受雷暴的影响。在累计过程当中，设备的图纸主要的加固区域。通常情况下受雷击影响的主要区域是位于图纸的最上方的，很少会对整个图纸造成严重的损坏，但是由于风力发电设备的总成本是十分高昂的，尤其是在叶片方面的成本是最贵的。一旦出现严重的暴风雨袭击事件，就必须要及时的对风力发电设备进行更换或是维修，但维修和更换的费用依旧很高。一旦一片叶片被雷电击中，就会释放出大量的能量，也就会导致整个叶片的温度升高，特别是在叶片的末端受闪电的温度影响，可能会使得雨水急剧增加并导致气体出现大量的膨胀现象。一旦出现这样的问题，就会导致更高的机械力，使得叶片末端所体现出来的物理结构受到影响。如果受到的雷击相对较为严重，就会直接导致整个叶片出现损坏，由于每一次的袭击都有可能造成较为严重的负面影响和不良结果，所以风力发电设备在防雷电方面就必须要进行改进，也就是说我们要使得一些电子元件能够更好的抵御雷击。我们应当使用先进的技术，对叶片和电子元件的稳定程度进行不断的迭代与更新，这样才能够更加良好的确保发电能够稳定的进行。
2 风力发电系统的防雷改进措施
风力发电设备在实际的使用过程当中受到雷电打击而产生的损坏原因相对比较容易理解，大多数都是因为单纯的雷电造成叶片温度过度升高，从而导致内部的发电机磁场产生严重的变化，也就会导致物体被击穿，或者是出现物体被击断的情况。所以，为了能够更加全面的有效的科学的防止风力发电机遭受雷电的袭击，最重要的就是让电流安全通过，顺利释放入大地。就当前主流防雷措施而言，主要有外部防雷措施及内部防雷措施。
2.1外部系统防雷
2.1.1叶片、机航、塔架防雷
就电力发电设备自身而言，外部构件由机航、叶片以及塔架组成，基于以上多种构件做好防雷措施极为重要。雷电袭击发电设备时，叶片会在温度与膨胀气体的作用下发生爆炸，情况严重时可能会烧毁整个设备。为有效防止类似现象发生，可在叶尖的顶部安放排水管，能使雷击后产生的大量湿气顺利排出，防止气体膨胀。除此之外，叶片自身带有导电装置，然而叶片遭受雷击的概率不是由自身导电性决定的，雷电对设备的破坏程度是由叶片形式决定的。所以，还可在叶尖的顶部安放接闪器，此设备具有自身导电功能，能在叶片遭受雷电袭击时迅速捕捉闪电，将雷电有序引入到大地，防止雷电给叶片带来毁灭性打击。与此同时，为防止风速计或是灯标遭受破坏，可在机舱顶部安放避雷针，选择专用引下线把机舱与塔顶连接起来，此时发生雷电灾害时，电流就不会对其进行破坏，而且还能将电流顺利、有序引入至大地。
2.1.2防雷的接地设计
风扇故障分析损坏了70%的电气部件，电子部件损坏是由闪电电流造成的。接地电位计随接地电阻增大。如果电机组被击中，则必须保证接地。当接地导体电阻较小时，闪电的电压较低，可以快速引导至地球，从而使高电压短于接触电压，使其在接地导体系统设计中必须从总体上考虑。
2.2内部系统防雷
2.2.1等电位连接
同其余设备相比，风速计与风标都极易遭受雷电袭击，针对这一现象，可以选择等电位连接法对其加以保护。要将避雷针与风速计等设备连接起来，之后再将其与地面装置相连接。除此之外，还能将地面装置与机舱金属设备连接起来，进而有效提升防雷效果。
2.2.2屏蔽隔离
屏幕隔离是有效的避免雷电袭击的方法。主要通过光纤电缆使处理器和地面之间实现联系，然后利用屏蔽隔离的方法来降低元件之间的电磁耦合影响。同时，还可以利用分开供电的电源直流做好处理器和传感器的隔离效果。通过长期的实验以及应用，这一方法可以有效确保信号的传输。防雷引下线和导体具有相同的功能，就是将雷电导入到地下去，进而达到防雷电的目的。这是一种在目前最为常见的防雷技术。
结束语
随着风力发电技术的日益普及，风力发电机的防雷工作也愈来愈显得重要。风力发电是一种清洁无污染的供能方式，为供电系统的正常运转和节能减排的工作奠定了坚实的基础，根据风力发电设备易受雷电袭击的问题，有关部门要做好防雷相关研究的工作。
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