CN112084615A - 复杂地形下的风力发电机雷击风险评估方法 - Google Patents

Abstract

发明公开了一种复杂地形下的风力发电机雷击风险评估方法。所述方法首先是采用有限元的方法逐点判断每个坐标位置每个雷电流幅值区间的下行先导是否能击中某台风电力发电机，然后计算该风力发电机雷击截收面积，最后将该面积乘以当地地闪密度得出该台风力发电机每年遭受下行雷击次数，并且将雷击次数作为风机的雷击风险评估的依据。本发明在计算雷击目标点与下行先导头部之间的电位分布时，考虑了地形因素的影响，可以体现出风力发电机机在不同地形结构下接闪的物理过程，结果更加准确。同时又克服了现有方法无法反映目标物的几何形状对雷击接闪过程影响的缺点，为分析风力发电机在复杂环境下的雷击风险提供理论分析方法。

Description

复杂地形下的风力发电机雷击风险评估方法

技术领域

本发明属于风力发电防雷领域，具体涉及一种复杂地形下的风力发电机雷击风险评估方法。

背景技术

风能作为一种重要的可再生能源，具有蕴藏量丰富、可再生、分布广、无污染等特性，与传统的燃煤或者燃油发电相比，风力发电可减排污染和烟尘，是目前可再生能源发展的主要方向之一。同时风能作为目前除水能之外的最可实现市场化运营的清洁能源，得到了世界各个国家与地区的认可和发展，在全球能源结构中正在扮演着日益重要的作用。

大多数风电场地处空旷，风电机组由于其所处的地形因素，及自身高大耸立的结构特点，极易遭受雷击。雷击风机造成的损伤多数为不可修复损伤，由其造成的叶片损坏与停机时间最为严重，产生的经济损失远超其它故障总和，已成为限制风电大规模发展的关键因素。由此可见，对风力发电机组及风电场进行雷击风险评估，找出遭受雷击薄弱点，提出内陆风电场风力发电机组最具经济性的雷击防护措施方案，具有十分重要的现实意义。

目前，主要采用IEC61400-24推荐的经验公式计算风力发电机组下行雷击次数。该方法以机组高度的3倍作为机组的等效引雷半径，确定以机组为中心的圆形雷击截收区域，地闪密度与该圆形区域面积的乘积即为机组年均雷击次数。该方法将风力发电机组视为高度等于机舱高度与叶轮半径之和的避雷针，但是该方法存在明显的不足：脱离实际雷击接闪物理过程，无法体现雷电流幅值和风力发电机组几何形状对机组雷击截收区域大小的影响，并且风力发电机组相比避雷针等传统地面目标物几何形状更为复杂，因此，IEC推荐方法的准确性有待进一步研究和验证。并且传统的风机雷击风险评估方法均基于风力发电机设立在平整空旷的地形处，而实际情况是风机大多设立在风速较大的山顶或山坡上，忽略了地形等因素对雷击风险的影响。

近年来，地面目标物雷击接闪基础研究取得了非常大的进展，Becerra和Cooray提出的自洽先导起始发展模型(self-consistent leader inception and propagationmodel，SLIM)既不存在电气几何模型(electro geometrical model，EGM)无法考虑迎面先导的问题，又克服了电气几何模型和以往基于先导法建立的截收体积模型(collectionvolume method，CVM)无法反映目标物的几何形状对雷击接闪过程影响的缺点，可用于地面目标物下行雷击风险计算和雷击附着点分布分析。其存在的主要不足点包括：

1、该模型计算量太大，不利于其在实际工程中使用。

2、该模型判断是否击中的各种条件的参数设置基于统计数据得来，但随着风力发电的发展，风力发电机的规模也不断扩大，因此这些参数的准确性有待进一步研究和验证。

发明内容

本发明要解决的技术问题为针对现有的风力发电机雷击风险评估方法没有考虑风机实际所处的地形位置，提出一种风力发电机雷击风险评估方法，用来评估单台风力发电机在不同地形因素下的雷击风险。以找出遭受雷击薄弱点，提出风力发电机组最具经济性的雷击防护措施方案。

本发明的目的是这样实现的，本发明提出了一种复杂地形下的风力发电机雷击风险评估方法，包括以下步骤：

步骤1，评估参数的设定；

在待评估的风电场风力发电机组中任选一台风力发电机，记为风机D，以风机D的中心为起点，在水平方向上构造等角度射线，设两条相邻射线的角度均为β，共得到F条射线，射线的长度为风机D所在风电场风力发电机间平均距离R；在F条射线中的每条射线上，自起点向外按等值间距j取点，一条射线得到M个点，F条射线共得到F×M个点；以风机中心为极点，记录F×M个点的极坐标，并组成一个下行先导所在位置的极坐标集合，记为集合A，A＝{(r_a,θ_b)|r_a＝a×j,θ_b＝b×β,a＝1,2,3...M；b＝1,2,3...F}

其中，r_m为集合A中任意一个点的极径，θ_b为集合A中任意一个点的极角，a为极径r_m的序列号，b为极角θ_b的序列号；

根据已知的观测数据，令雷电流幅值范围为0-300KA，将0-300KA等分为G个区间，将每个区间中位数的雷电流幅值作为该区间评估点的雷电流幅值，得到G个区间评估点的雷电流幅值，并组成一个雷电流幅值的集合,记为集合B，B＝{I_Py|I_Py＝y×v,y＝1,2,3...G；}，其中，v为等分雷电流幅值范围0-

300KA的区间长度，v＝300/G，I_Py为集合B中任意一个区间评估点的雷电流幅值，y为雷电流幅值I_Py所对应的序列号；

步骤2，获取风机D所处位置的地形数据；在步骤1得到的集合A中任取一个点记为点X，将在点X位置下的下行先导头部到大地的垂直距离记为高度H1；在步骤1得到的集合B中任取一个区间评估点的雷电流幅值I_Py，采用有限元方法，计算得到风机D在所述地形数据及雷电流幅值I_Py时，点X位置下的以下两组数据：有流注产生状态下雷击目标点与下行先导头部之间连线的电位分布U₁(l)和无流注产生状态下雷击目标点与下行先导头部之间连线的电位分布U₂(l)，其中，l为下行先导头部与雷击目标点之间连线上的任一点到下行先导头部的距离；用两条电位分布曲线表达电位分布U₁(l)和电位分布U₂(l)，其中有流注产生状态下的电位分布曲线记为电位分布曲线1，无流注产生状态下的电位分布曲线记为电位分布曲线2；

所述雷击目标点为风力发电机叶片的叶尖的位置，所述高度H1的取值范围为0-1000m；

步骤3，将点X位置下的下行先导头部到雷击目标点的直线距离记为距离H2，若H2＜H1，进入步骤4；若H2≥H1，则判定在点X位置处的下行先导无法击中风机D，进入步骤5；

步骤4，基于步骤2获得的电位分布曲线1和电位分布曲线2，判断雷击目标点是否有稳定迎面先导，若有稳定迎面先导则判定点X位置下的下行先导击中风机D，否则降低高度H1，并返回步骤2；步骤4的具体判断步骤如下：

步骤4.1，判断雷击目标点是否有流注产生，若有流注产生则进入步骤4.2，否则降低高度H1，并返回步骤2；所述雷击目标点有流注产生指的是步骤2所述电位分布曲线1和电位分布曲线2有交点；

步骤4.2，判断步骤4.1所述流注是否向先导转化，若流注向先导转化则进入步骤4.3，否则降低高度H1，并返回步骤2；所述流注向先导转化的要求为：流注内产生的空间电荷量ΔQ达到1μC，即若ΔQ≥1μC，则判定所述流注向先导转化；

流注内产生的空间电荷量ΔQ的计算公式为：

式中，K_Q为几何因数，取K_Q＝3.5×10^-11，l_s为初始流注的长度，l_s＝0.02m；

步骤4.3，判断步骤4.2所述先导是否发展为稳定迎面先导，若先导发展为稳定迎面先导，则判定点X位置下的下行先导击中风机D，进入步骤5，否则降低高度H1，并返回步骤2；

所述先导发展为稳定迎面先导的要求为：通过n次迭代得到的迎面先导的长度L⁽ⁿ⁾＞2米，其中，迭代次数n为降低高度H1的次数；

步骤5，按照步骤2至步骤4的方法逐点判断集合A中每一个点所在位置的下行先导在雷电流幅值I_Py时是否能击中风机D，并进行记录；集合A中所有的点判断完成后，将F条射线上下行先导击中风机D的所有点中最外侧的点连接起来形成一个封闭的边界，该边界所围成的面积即为雷电流幅I_Py时的风力发电机雷击截收面积A(I_Py)；

步骤6，按照步骤2至步骤5的方法逐个区间判断集合B中每一个区间评估点雷电流幅值时下行先导是否能击中风机D，并进行记录；集合B中所有的区间评估点判断完成后，按照下式计算风机D的风力发电机雷击次数N，并且将该风力发电机雷击次数N作为风力发电机雷击风险评估的依据：

式中，P(I_Py)为雷电流幅值I_Py时雷电流幅值概率密度分布，

N_G为风机所在地的地闪密度，N_G＝0.04T_d ^1.25，其中T_d为风机所在地的雷暴日次数。

优选地，步骤2所述地形数据包括风力发电机所处地形的高度、风力发电机所处地面的倾角和风力发电机所在位置，其中风力发电机所处地形高度变化范围为0-100m，风力发电机所处地面的倾角变化范围为0°-45°；所述风力发电机所处地面的倾角为该风力发电机所处地面与水平面形成的倾角，所述风力发电机所在位置考虑风机位于山顶和山坡两种情况；所述风力发电机所处地形的高度获取方法为：以该台风力发电机为圆心，以R为半径画圆，获取圆形区域内各处与该台风力发电机的海拔高度差，该海拔高度差即为风力发电机所处地形的高度。

优选地，步骤2所述雷击目标点有流注产生时取发生流注的空间内的场强为E＝450KV/m。

优选地，步骤4.3所述通过n次迭代得到的迎面先导的长度L⁽ⁿ⁾的步骤包括：

步骤4.3.1，利用下式计算第n次迭代后的流注产生的空间电荷量Q_n，并进行判断，若Q_n＞0，则转入步骤4.3.2，否则降低高度H1并重复步骤4.3.1；

式中，L^(n-1)为第n-1次迭代计算得到的迎面先导的长度，迎面先导的初始长度L⁽⁰⁾＝0.02m，

为第n次迭代时初始的流注长度，U_1n(l)为第n次迭代计算得到的雷击目标点与下行先导头部之间连线的电位分布，U_1(n-1)(l)为第n-1次迭代计算得到的雷击目标点与下行先导头部之间连线的电位分布；

步骤4.3.2，计算通过n次迭代得到的迎面先导的长度L⁽ⁿ⁾；

L⁽ⁿ⁾＝L^(n-1)+Q_n/q_L

其中，q_L为迎面先导推进单位长度所需的空间电荷量，取q_L＝65C/m。

与现有技术相比，本发明的有益的效果如下：

1、可以体现出风力发电机机在不同地形结构下接闪的物理过程，结果更加准确。

2、既考虑了迎面先导的问题，又反映了目标物的几何形状对雷击接闪过程影响的缺点，使计算结果更加具有说服力。

3、该方法有更加明确的物理意义，且该模型已经应用在输电线路防雷设计当中。

附图说明：

图1为本发明的流程图。

图2为本发明中发生流注和未发生流注时，雷击目标点与下行先导头部之间电位分布图。

图3为本发明中等角F条射线分布及风力发电机雷击截收面积平面示意图。

图4为复杂地形下风力发电机雷击截收面积立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对对本发明进行详细的说明

图1是本发明复杂地形下的风力发电机雷击风险评估方法的流程图。由该图可见，本发明一种复杂地形下的风力发电机雷击风险评估方法，包括以下步骤：

步骤1，评估参数的设定；

在待评估的风电场风力发电机组中任选一台风力发电机，记为风机D，以风机D的中心为起点，在水平方向上构造等角度射线，设两条相邻射线的角度均为β，共得到F条射线，射线的长度为风机D所在风电场风力发电机间平均距离R；在F条射线中的每条射线上，自起点向外按等值间距j取点，一条射线得到M个点，F条射线共得到F×M个点；以风机中心为极点，记录F×M个点的极坐标，并组成一个下行先导所在位置的极坐标集合，记为集合A，A＝{(r_a，θ_b)|r_a＝a×j，θ_b＝b×β，a＝1，2，3...M；b＝1，2，3...F}

其中，r_m为集合A中任意一个点的极径，θ_b为集合A中任意一个点的极角，a为极径r_m的序列号，b为极角θ_b的序列号。

F条等角射线的分布状态可见图3。

根据已知的观测数据，令雷电流幅值范围为0-300KA，将0-300KA等分为G个区间，将每个区间中位数的雷电流幅值作为该区间评估点的雷电流幅值，得到G个区间评估点的雷电流幅值，并组成一个雷电流幅值的集合，记为集合B，B＝{I_Py|I_Py＝y×v，y＝1，2，3...G；}，其中，v为等分雷电流幅值范围0-300KA的区间长度，v＝300/G，I_Py为集合B中任意一个区间评估点的雷电流幅值，y为雷电流幅值I_Py所对应的序列号。

步骤2，获取风机D所处位置的地形数据；在步骤1得到的集合A中任取一个点记为点X，将在点X位置下的下行先导头部到大地的垂直距离记为高度H1；在步骤1得到的集合B中任取一个区间评估点的雷电流幅值I_Py，采用有限元方法，计算得到风机D在所述地形数据及雷电流幅值I_Py时，点X位置下的以下两组数据：有流注产生状态下雷击目标点与下行先导头部之间连线的电位分布U₁(l)和无流注产生状态下雷击目标点与下行先导头部之间连线的电位分布U₂(l)，其中，l为下行先导头部与雷击目标点之间连线上的任一点到下行先导头部的距离；用两条电位分布曲线表达电位分布U₁(l)和电位分布U₂(l)，其中有流注产生状态下的电位分布曲线记为电位分布曲线1，无流注产生状态下的电位分布曲线记为电位分布曲线2。电位分布曲线1和电位分布曲线2可见图2。

所述雷击目标点为风力发电机叶片的叶尖的位置，所述高度H1的取值范围为0-1000m。

在步骤2中，所述地形数据包括风力发电机所处地形的高度、风力发电机所处地面的倾角和风力发电机所在位置，其中风力发电机所处地形高度变化范围为0-100m，风力发电机所处地面的倾角变化范围为0°-45°；所述风力发电机所处地面的倾角为该风力发电机所处地面与水平面形成的倾角，所述风力发电机所在位置考虑风机位于山顶和山坡两种情况；所述风力发电机所处地形的高度获取方法为：以该台风力发电机为圆心，以R为半径画圆，获取圆形区域内最低处与该台风力发电机的海拔高度差，该海拔高度差即为风力发电机所处地形的高度。

在步骤2中，所述雷击目标点有流注产生时取发生流注的空间内的场强为E＝450KV/m。

步骤3，将点X位置下的下行先导头部到雷击目标点的直线距离记为距离H2，若H2＜H1，进入步骤4；若H2≥H1，则判定在点X位置处的下行先导无法击中风机D，进入步骤5。

步骤4，基于步骤2获得的电位分布曲线1和电位分布曲线2，判断雷击目标点是否有稳定迎面先导，若有稳定迎面先导则判定点X位置下的下行先导击中风机D，否则降低高度H1，并返回步骤2。

步骤4的具体判断步骤如下：

步骤4.1，判断雷击目标点是否有流注产生，若有流注产生则进入步骤4.2，否则降低高度H1，并返回步骤2；所述雷击目标点有流注产生指的是步骤2所述电位分布曲线1和电位分布曲线2有交点。图2给出了电位分布曲线1和电位分布曲线2在0点相交的状态。

步骤4.2，判断步骤4.1所述流注是否向先导转化，若流注向先导转化则进入步骤4.3，否则降低高度H1，并返回步骤2；所述流注向先导转化的要求为：流注内产生的空间电荷量ΔQ达到1μC，即若ΔQ≥1μC，则判定所述流注向先导转化。

流注内产生的空间电荷量ΔQ的计算公式为：

式中，K_Q为几何因数，取K_Q＝3.5×10^-11，l_s为初始流注的长度，l_s＝0.02m。

步骤4.3，判断步骤4.2所述先导是否发展为稳定迎面先导，若先导发展为稳定迎面先导，则判定点X位置下的下行先导击中风机D，进入步骤5，否则降低高度H1，并返回步骤2。

所述先导发展为稳定迎面先导的要求为：通过n次迭代得到的迎面先导的长度L⁽ⁿ⁾＞2米，其中，n为迭代次数，迭代次数n为降低高度H1的次数。

具体的，n次迭代得到的迎面先导的长度L⁽ⁿ⁾的计算步骤如下：

步骤4.3.1，利用下式计算第n次迭代后的流注产生的空间电荷量Q_n，并进行判断，若Q_n＞0，则转入步骤4.3.2，否则降低高度H1并重复步骤4.3.1。

式中，L^(n-1)为第n-1次迭代计算得到的迎面先导的长度，迎面先导的初始长度L⁽⁰⁾＝0.02m，

为第n次迭代时初始的流注长度，U_1n(l)为第n次迭代计算得到的雷击目标点与下行先导头部之间连线的电位分布，U_1(n-1)(l)为第n-1次迭代计算得到的雷击目标点与下行先导头部之间连线的电位分布。

步骤4.3.2，计算通过n次迭代得到的迎面先导的长度L⁽ⁿ⁾；

L⁽ⁿ⁾＝L^(n-1)+Q_n/q_L

其中，q_L为迎面先导推进单位长度所需的空间电荷量，取q_L＝65C/m。

步骤5，按照步骤2至步骤4的方法逐点判断集合A中每一个点所在位置的下行先导在雷电流幅值I_Py时是否能击中风机D，并进行记录；集合A中所有的点判断完成后，将F条射线上下行先导击中风机D的所有点中最外侧的点连接起来形成一个封闭的边界，该边界所围成的面积即为雷电流幅I_Py时的风力发电机雷击截收面积A(I_Py)。

图3给出了风力发电机雷击截收面积A(I_Py)平面示意图，图4给出了复杂地形下风力发电机雷击截收面积A(I_Py)立体示意图。

步骤6，按照步骤2至步骤5的方法逐个区间判断集合B中每一个区间雷电流幅值时下行先导是否能击中风机D，并进行记录；集合B中所有的区间判断完成后按照下式计算风机D的风力发电机雷击次数N，并且将该风力发电机雷击次数N作为风力发电机雷击风险评估的依据：

式中，P(I_Py)为雷电流幅值I_Py时雷电流幅值概率密度分布，

N_G为风机所在地的地闪密度，N_G＝0.04T_d ^1.25，其中T_d为风机所在地的雷暴日次数。

Claims (4)

1.一种复杂地形下的风力发电机雷击风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，评估参数的设定；

在待评估的风电场风力发电机组中任选一台风力发电机，记为风机D，以风机D的中心为起点，在水平方向上构造等角度射线，设两条相邻射线的角度均为β，共得到F条射线，射线的长度为风机D所在风电场风力发电机间平均距离R；在F条射线中的每条射线上，自起点向外按等值间距j取点，一条射线得到M个点，F条射线共得到F×M个点；以风机中心为极点，记录F×M个点的极坐标，并组成一个下行先导所在位置的极坐标集合，记为集合A，

A＝{(r_a，θ_b)|r_a＝a×j，θ_b＝b×β，a＝1，2，3…M；b＝1，2，3…F}

其中，r_a为集合A中任意一个点的极径，θ_b为集合A中任意一个点的极角，a为极径r_a的序列号，b为极角θ_b的序列号；

根据已知的观测数据，令雷电流幅值范围为0300KA，将0300KA等分为G个区间，将每个区间中位数的雷电流幅值作为该区间评估点的雷电流幅值，得到G个区间评估点的雷电流幅值，并组成一个雷电流幅值的集合，记为集合B，B＝{I_Py|I_Py＝y×v，y＝1，2，3…G；}，其中，v为等分雷电流幅值范围0300KA的区间长度，v＝300/G，I_Py为集合B中任意一个区间评估点的雷电流幅值，y为雷电流幅值I_Py所对应的序列号；

步骤2，获取风机D所处位置的地形数据；在步骤1得到的集合A中任取一个点记为点X，将在点X位置下的下行先导头部到大地的垂直距离记为下行先导头部对地高度H1；在步骤1得到的集合B中任取一个区间评估点的雷电流幅值I_Py，采用有限元方法，计算得到风机D在所述地形数据及雷电流幅值I_Py时，点X位置下的以下两组数据：有流注产生状态下雷击目标点与下行先导头部之间连线的电位分布U₁(l)和无流注产生状态下雷击目标点与下行先导头部之间连线的电位分布U₂(l)，其中，l为下行先导头部与雷击目标点之间连线上的任一点到下行先导头部的距离；用两条电位分布曲线表达电位分布U₁(l)和电位分布U₂(l)，其中有流注产生状态下的电位分布曲线记为电位分布曲线1，无流注产生状态下的电位分布曲线记为电位分布曲线2；

所述雷击目标点为风力发电机叶片的叶尖的位置，所述高度H1的取值范围为0-1000m；

步骤3，将点X位置下的下行先导头部到雷击目标点的直线距离记为下行先导头部对目标点距离H2，若H2＜H1，进入步骤4；若H2≥H1，则判定在点X位置处的下行先导无法击中风机D，进入步骤5；

步骤4，基于步骤2获得的电位分布曲线1和电位分布曲线2，判断雷击目标点是否有稳定迎面先导，若有稳定迎面先导则判定点X位置下的下行先导击中风机D，否则降低高度H1，并返回步骤2；步骤4的具体判断步骤如下：

步骤4.1，判断雷击目标点是否有流注产生，若有流注产生则进入步骤4.2，否则降低高度H1，并返回步骤2；所述雷击目标点有流注产生指的是步骤2所述电位分布曲线1和电位分布曲线2有交点；

步骤4.2，判断步骤4.1所述流注是否向先导转化，若流注向先导转化则进入步骤4.3，否则降低高度H1，并返回步骤2；所述流注向先导转化的要求为：流注内产生的空间电荷量ΔQ达到1μC，即若ΔQ≥1μC，则判定所述流注向先导转化；

流注内产生的空间电荷量ΔQ的计算公式为：

式中，K_Q为几何因数，取K_Q＝3.5×10^-11，l_s为初始流注的长度，l_s＝0.02m；

步骤4.3，判断步骤4.2所述先导是否发展为稳定迎面先导，若先导发展为稳定迎面先导，则判定点X位置下的下行先导击中风机D，进入步骤5，否则降低高度H1，并返回步骤2；

所述先导发展为稳定迎面先导的要求为：通过n次迭代得到的迎面先导的长度L⁽ⁿ⁾＞2米，其中，迭代次数n为降低高度H1的次数；

步骤5，按照步骤2至步骤4的方法逐点判断集合A中每一个点所在位置的下行先导在雷电流幅值I_Py时是否能击中风机D，并进行记录；集合A中所有的点判断完成后，将F条射线上下行先导击中风机D的所有点中最外侧的点连接起来形成一个封闭的边界，该边界所围成的面积即为雷电流幅值I_Py时的风力发电机雷击截收面积A(I_Py)；

步骤6，按照步骤2至步骤5的方法逐个区间判断集合B中每一个区间评估点雷电流幅值时下行先导是否能击中风机D，并进行记录；集合B中所有的区间评估点判断完成后，按照下式计算风机D的风力发电机雷击次数N，并且将该风力发电机雷击次数N作为风力发电机雷击风险评估的依据：

式中，P(I_Py)为雷电流幅值I_Py时雷电流幅值概率密度分布，

N_G为风机所在地的地闪密度，N_G＝0.04T_d ^1.25，其中T_d为风机所在地的雷暴日次数。

2.根据权利要求1所述的一种复杂地形下的风力发电机雷击风险评估方法，其特征在于，步骤2所述地形数据包括风力发电机所处地形的高度、风力发电机所处地面的倾角和风力发电机所在位置，其中风力发电机所处地形高度变化范围为0-100m，风力发电机所处地面的倾角变化范围为0°-45°；所述风力发电机所处地面的倾角为该风力发电机所处地面与水平面形成的倾角，所述风力发电机所在位置考虑风机位于山顶和山坡两种情况；所述风力发电机所处地形的高度获取方法为：以该台风力发电机为圆心，以R为半径画圆，获取圆形区域内最低处与该台风力发电机的海拔高度差，该海拔高度差即为风力发电机所处地形的高度。

3.根据权利要求1所述的一种复杂地形下的风力发电机雷击风险评估方法，其特征在于，步骤2所述雷击目标点有流注产生时取发生流注的空间内的场强为E＝450KV/m。

4.根据权利要求1所述的一种复杂地形下的风力发电机雷击风险评估方法，其特征在于，步骤4.3所述通过n次迭代得到的迎面先导的长度L⁽ⁿ⁾的步骤包括：

步骤4.3.1，利用下式计算第n次迭代后的流注产生的空间电荷量Q_n，并进行判断，若Q_n＞0，则转入步骤4.3.2，否则降低高度H1并重复步骤4.3.1；

式中，L^(n-1)为第n-1次迭代计算得到的迎面先导的长度，迎面先导的初始长度L⁽⁰⁾＝0.02m，

为第n次迭代时初始的流注长度，U_1n(l)为第n次迭代计算得到的雷击目标点与下行先导头部之间连线的电位分布，U_1(n-1)(l)为第n-1次迭代计算得到的雷击目标点与下行先导头部之间连线的电位分布；

步骤4.3.2，计算通过n次迭代得到的迎面先导的长度L⁽ⁿ⁾；

L⁽ⁿ⁾＝L^(n-1)+Q_n/q_L

其中，q_L为迎面先导推进单位长度所需的空间电荷量，取q_L＝65C/m。

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