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風力発電システムへの雷撃が周辺機器へ及ぼす影響とその対策

风力发电系统雷击对外围设备的影响及对策

基本信息

批准号：
18760224
负责人：
山本和男
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kobe City College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760224/
关键词：
雷サージ風力発電システム電磁界解析過電圧

项目摘要

風力発電システムはブレード,ナセル,タワー等から構成されている。近年,軽量化のため,GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics)製のブレード,鉄の格子とその周囲をGFRPで覆った形状のナセルが多くなっている。ブレードやナセルに落ちた雷撃電流は,ナセルを構成する鉄格子,タワーを経由して大地に流出する。その際,ナセル周辺を流れる雷電流により,ナセル内部に比較的大きな過渡磁界が発生し,これが原因でナセル内部に設置された通信・制御機器が故障・誤動作する可能性があると考えられている。18年度は,数値電磁界解析手法の一手法であるFDTD法を用いてナセル内部に発生する過渡磁界の挙動について調査した。その結果,ブレード先端から雷電流が侵入した場合でも,ナセル後方から雷電流が侵入した場合でも,ブレード上の避雷導線を流れる雷電流により,ナセル内前方に比較的大きな過渡磁界が発生することが明らかとなった。また,ナセル前方に導対板を設置することで,ナセル内前方の過渡磁界を低減できることを明らかとした。19年度は,解析で確認された上記の現象を,縮小モデルを用いた実験により確認した。解析結果と実験結果の誤差は最大でも10%程度で良好に一致した。これにより,FDTD法を用いた電磁界解析により,あらゆる形状の風車における検討が可能となった。

The wind power generation system is composed of three parts: wind power generation system, wind power generation system and wind power generation system. In recent years,GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastics) has been widely used in the manufacture of iron and steel lattices. The lightning strike current flows out of the earth. When the lightning current is generated, the large transient magnetic field of the internal comparison is generated, and the reason is that the internal setting of the communication and control equipment is likely to malfunction. In 2018, the FDTD method was used to investigate the transient magnetic field generated in the interior of the complex. As a result, lightning current intrudes at the tip of the shield, lightning current intrudes at the rear of the shield, lightning current flows through the lightning conductor on the shield, and a large transition magnetic field occurs in the front of the shield. The transition magnetic field in front of the inner wall is reduced. In 2019, the analysis confirmed that the phenomenon was recorded, and the reduction of the phenomenon was confirmed. The analytical results are in good agreement with the maximum error of 10%. The FDTD method is used to analyze the electromagnetic field.