当积雨云在天空里聚集成堆，它们会先向地面放出下行先导。如果地面的物体感应到了，也会往上发射上行先导，这两个玩意儿碰到一起，电荷就中和了。这时候会放出几十到上百千安的雷电流，伴随着很亮的闪电和很大的响声。风机因为塔高又有大叶片，很容易成为被雷电击中的目标，所以雷击的风险就特别高。 直接被雷击中的话，叶片可能会被击穿、折断，甚至起火。还有种情况叫雷电感应，就是雷电产生的电磁脉冲（LEMP）沿着电缆线路跑进去，把模块给烧了，变频器也跟着报废，最后整机就彻底用不了了。这对于发电场来说损失可不小。如果单台风机一天能发几百万度电，停一天就损失上百万。海上的风机坏了还得找专业的船来修，费用动不动就是上千万。 现在执行的《IEC 61400-24》标准，给风机防雷设置了内外两道防线。外面有接闪系统、引下线和接地网，里面有等电位联结、电磁屏蔽、SPD还有综合布线。不过这个系统也有漏网之鱼：现在的闪电解码系统只能看到脉冲电流，却忽略了一种叫“Icc”的长时间电流。 国外做了十年监测发现：盖斯伯格塔一共记录了765次闪电，其中713次是上行闪电。在这些上行闪电里有338次含有Icc事件，占比达47%。而且这些Icc电流全都没被传统的定位系统抓到。Icc电流既没有脉冲也没有回击，累积的电荷量能达到300库仑以上，峰值甚至能达到10/350冲击电流的好几倍。这种电容易把金属烧熔，还会让材料内部的应力集中起来，导致叶片裂纹和塔筒腐蚀。 为了对付这个漏洞，2019版的IEC 61400-24标准要求风机必须安装在线监测系统。这套系统能实时记录雷电流的全部波形数据，给运维人员提供秒级的预警和回放。 这样的一套系统能带来三个好处：首先是秒级定位缩短停机时间。雷击一发生传感器就会亮灯发短信通知运维人员，这样他们就能马上找到出问题的风机了。如果是轻微的损伤就能及时修掉，避免裂纹变大。 其次是能把所有参数都展示出来提前排除风险。系统会给出峰值电流、Icc、电荷量、比能量、陡度等十多个指标数值。只要哪个数值超过了阈值就会报警，这就像给风机做了个体检报告一样。这样就能把断裂和起火的风险扼杀在摇篮里。 最后是能作为理赔的铁证省心省力。所有的数据都存到云端备份好了保险公司一看就知道责任在哪方怎么定损这样就能减少扯皮和延误让风场专心搞运营不用去操心纠纷。 德和盛的方案是这样的：叶片监测单元贴在叶片前缘防腐蚀也防震动；数据采集器集成了测量线圈和GPS时钟能承受10/350微秒的冲击；集线器加云端系统负责把多台机器的数据上传上去PC端还能看回放。 这么一套系统从单机到整个风场都能覆盖没有死角能把每一次雷击的波形都记录下来。 总之雷电虽然不能人为赶走但我们可以用科学的方法来衡量和管理它。通过在线监测把以前看不见的Icc电流变成看得见的数据把事后的抢修变成事前的预警这样风机才能真正安全发电安心赚钱。