Evaluación Mejorada de la Exposición de Aerogeneradores a Rayos: Modelado de los Efectos del Líder Ascendente en el Área de Recolección Equivalente
Autores: Yang, Ning; Wen, Ying; Shi, Zheng; Zheng, Hongyu; Ji, Cuicui; Liu, Maowen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Evaluación Mejorada de la Exposición de Aerogeneradores a Rayos: Modelado de los Efectos del Líder Ascendente en el Área de Recolección Equivalente
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Demanda
Energía limpia
Energía eólica
Rayos
área de recolección equivalente
Normas IEC
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Ha habido una creciente demanda de energía limpia en los últimos años, con el avance de la visión de la neutralidad de carbono. La energía eólica ha ocupado un porcentaje significativo de las fuentes de energía limpia. Generalmente desplegadas en campos abiertos, en cumbres montañosas y en áreas offshore, las turbinas eólicas son particularmente vulnerables a los rayos debido a sus características operativas únicas. Por lo tanto, evaluar con precisión el riesgo de impacto de rayos en las turbinas eólicas es un tema importante que debe ser abordado. Los estándares actuales de la IEC carecen de un enfoque físicamente fundamentado para calcular el área de recolección equivalente, lo que lleva a una sobreestimación de este valor. Este artículo emplea un modelo de iniciación de líder ascendente para desarrollar un nuevo método de cálculo para el área de recolección equivalente de las turbinas eólicas. Al considerar el impacto de la iniciación y el desarrollo del canal del líder ascendente, el modelo demuestra precisión a través de la comparación con datos observacionales (0.7761 impactos/año), mostrando solo una discrepancia del -7.1%. Este estudio también examina el impacto de varios ángulos de rotación de las palas, velocidades de líder escalonado y corriente máxima del golpe de retorno en el área de recolección equivalente. Los resultados indican que la distancia de impacto de rayos especificada en los estándares de la IEC subestima el área de recolección equivalente debido a la negligencia del canal del líder ascendente, resultando en diferencias significativas en comparación con nuestro enfoque, con una desviación máxima de hasta el 313.12%.
Descripción
Ha habido una creciente demanda de energía limpia en los últimos años, con el avance de la visión de la neutralidad de carbono. La energía eólica ha ocupado un porcentaje significativo de las fuentes de energía limpia. Generalmente desplegadas en campos abiertos, en cumbres montañosas y en áreas offshore, las turbinas eólicas son particularmente vulnerables a los rayos debido a sus características operativas únicas. Por lo tanto, evaluar con precisión el riesgo de impacto de rayos en las turbinas eólicas es un tema importante que debe ser abordado. Los estándares actuales de la IEC carecen de un enfoque físicamente fundamentado para calcular el área de recolección equivalente, lo que lleva a una sobreestimación de este valor. Este artículo emplea un modelo de iniciación de líder ascendente para desarrollar un nuevo método de cálculo para el área de recolección equivalente de las turbinas eólicas. Al considerar el impacto de la iniciación y el desarrollo del canal del líder ascendente, el modelo demuestra precisión a través de la comparación con datos observacionales (0.7761 impactos/año), mostrando solo una discrepancia del -7.1%. Este estudio también examina el impacto de varios ángulos de rotación de las palas, velocidades de líder escalonado y corriente máxima del golpe de retorno en el área de recolección equivalente. Los resultados indican que la distancia de impacto de rayos especificada en los estándares de la IEC subestima el área de recolección equivalente debido a la negligencia del canal del líder ascendente, resultando en diferencias significativas en comparación con nuestro enfoque, con una desviación máxima de hasta el 313.12%.