一种风电场主动式二次侧雷击防护方法及相关装置与流程

本发明属于防雷防浪涌保护，涉及一种风电场主动式二次侧雷击防护方法及相关装置。

背景技术：

1、目前，风电场二次侧系统的雷击防护主要采用被动型浪涌保护器件，一般目前采用的被动原件包括压敏电阻、瞬态抑制二极管、气体放电管等，由于这些器件属于被动型防护元件，因此无法对雷击风险进行预判或主动干预。

2、spd是一种电气安全保护产品，但在为设备提供浪涌保护时，其本身的防浪涌能力会随着动作次数的增加而降低，最终会由于雷电能量过载而导致失效，另也会随着长期带载使用，spd也会由于漏电流增大从而失效。失效后，会对整个风电系统的控制造成信号中断无法控制或再次雷击失去保护造成设备损坏。无论哪种方式，均会对风电造成极大的经济损失，更有甚者可能风电系统失控导致对周围生态环境的破坏。

3、因此，亟需一种能够提前感知雷击风险、主动控制spd投入与切除状态的防护装置，以克服现有被动型spd在长期带载运行中老化失效或性能下降的问题，提升风电场二次侧系统的防雷可靠性与运行安全性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种风电场主动式二次侧雷击防护方法及相关装置，解决了现有技术中的spd长期带载的老化失效或性能下降，导致带载情况影响被保护系统工作的技术问题。

2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、第一方面，本发明提供的一种风电场主动式二次侧雷击防护方法，包括以下步骤：

4、获取风电场二次侧线路所处环境的大气电场强度与雷击全波形数据；

5、基于获取的所述大气电场强度与雷击全波形数据，判断是否存在雷击风险；

6、当判断存在雷击风险时，则进行主动式雷击防护。

7、优选地，基于获取的所述大气电场强度与雷击全波形数据，判断是否存在雷击风险，具体方法是：

8、将采集到的大气电场强度与雷击全波形数据分别与预设阈值进行比对，判断是否存在雷击风险。

9、第二方面，本发明提供的一种风电场主动式二次侧雷击防护系统，包括：

10、数据获取单元，用以获取风电场二次侧线路所处环境的大气电场强度与雷击全波形数据；

11、雷击风险判断单元，用以基于获取的所述大气电场强度与雷击全波形数据，判断是否存在雷击风险；

12、雷击防护单元，用以当判断存在雷击风险时，则进行主动式雷击防护。

13、第三方面，本发明提供的一种风电场主动式二次侧雷击防护装置，包括：

14、电场强度传感器，用于采集风电场二次侧线路所处环境的大气电场强度；

15、雷击全波监测模块，用于采集雷击全波形数据；

16、浪涌保护器，设置在被保护电力设施的输入端；

17、电子可控开关，设置于浪涌保护器的输入侧；

18、控制单元，用以基于采集到的大气电场强度和雷击全波形数据控制电子可控开关的动作。

19、优选地，所述电场强度传感器为固态电场探头，所述固态电场探头安装于风机顶部。

20、优选地，所述电子可控开关为电子开关或rf电子开关。

21、优选地，所述浪涌保护器包括过电压保护器件和/或过电流保护器件。

22、第四方面，本发明提供的一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机指令，当所述计算机指令被所述处理器执行时，使得所述电子设备执行所述的方法。

23、第五方面，本发明提供的一种计算机程序产品，所述计算机程序产品上包含计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时实现所述的方法。

24、第六方面，本发明提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现所述的方法。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、本发明提供的一种风电场主动式二次侧雷击防护方法，通过在浪涌保护器（spd）输入侧设置电子可控开关，并基于电场强度传感器与雷击全波监测模块采集的大气电场强度和雷击全波形数据控制该开关的闭合与断开，实现了对spd的主动式投入与切除，当无雷击风险时spd处于离线无载状态，从而彻底避免了传统被动型spd在长期带载运行中因漏电流增大、雷击能量累积过载而导致的老化失效问题，显著延长了spd的使用寿命；由于采用了双通道监测结构，尤其是固态电场探头可安装于风机顶部且对周边金属遮挡物无严格要求，克服了传统大气电场仪无法适用于风电场的安装限制，同时雷击全波监测模块具备不低于单通道10mhz的高采样率，能够采集首次雷击的真实完整波形，相比传统基于漏流线圈或霍尔线圈的滞后监测方式，实现了对雷击风险的提前、准确感知，提升了预警的可靠性和响应速度；当判断存在雷击风险时电子可控开关闭合将spd接入系统，能够在雷击来临前及时启用防雷保护功能，当风险消除后开关断开使spd离线，既保证了风电二次侧系统在雷击工况下的有效保护，又避免了spd长期在线对被保护系统正常运行造成的影响或干扰。

1.一种风电场主动式二次侧雷击防护方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种风电场主动式二次侧雷击防护方法，其特征在于，基于获取的所述大气电场强度与雷击全波形数据，判断是否存在雷击风险，具体方法是：

3.一种风电场主动式二次侧雷击防护系统，其特征在于，包括：

4.一种风电场主动式二次侧雷击防护装置，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的一种风电场主动式二次侧雷击防护装置，其特征在于，所述电场强度传感器为固态电场探头，所述固态电场探头安装于风机顶部。

6.根据权利要求4所述的一种风电场主动式二次侧雷击防护装置，其特征在于，所述电子可控开关为电子开关或rf电子开关。

7.根据权利要求4所述的一种风电场主动式二次侧雷击防护装置，其特征在于，所述浪涌保护器包括过电压保护器件和/或过电流保护器件。

8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机指令，当所述计算机指令被所述处理器执行时，使得所述电子设备执行权利要求1所述的方法。

9.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品上包含计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时实现权利要求1所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1所述的方法。