基于鲸鱼算法的风机接地网优化设计

• 作者: 张萍 吴显腾 卢盛欣 贾超 吴伟强
• 来源期刊: 高压电器
• 学科: 工学
• 关键词: 风电机组 鲸鱼算法 接地网 最优压缩比 电磁暂态仿真 雷击
• 年，卷（期）: 2023,（6）
• 所属期刊栏目: 研究与分析
• 页码范围: 128-136,153
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2023.06.015

摘要

接地系统是风电机组防雷设计保护的重要部分，接地网的几何形状关乎雷击冲击特性。传统等间距接地网遭受雷击后产生巨大的接触电压，严重危害机组的正常运转，而利用优化算法求解最优压缩比构建不等间距接地网能有效降低接触电压。文中提出基于混沌动态权重因子和非线性收敛因子的优化鲸鱼算法（FWOA），求取最优压缩比，解决传统粒子群算法（PSO）早熟和寻优精度低等缺陷，在ATP-EMTP中搭建集桨叶、塔筒、电缆、接地网为一体的风机全局波阻抗模型，考虑火花效应和增设垂直导体对暂态电位的影响的基础上，探讨矩形接地网在风机防雷的应用，与圆形接地网作对比验证FWOA的优越性。仿真结果：文中提出的FWOA精度更高、收敛速度更快，降低接地网接触电压高达30.43%，与圆形接地网暂态情况相差无几，若所受环境或经济成本有限制，则可考虑不等间距矩形接地网；冲击电流产生的火花效应能降低接地网的冲击电阻；增加垂直接地导体能加快散流，改善风机接地网运行的安全问题。