本論文以ATP/EMTP電磁暫態分析程式，模擬當離岸風場發生雷擊突波過電壓是否對系統造成絕緣破壞。在程式中建立離岸風場之系統暫態模型，電氣設備包含：風力發電機、海底電纜線、陸上電纜線、架空線、海上變電站、E/S變電站、避雷器等。上述設備模型的建置過程，本論文參考相關文獻以及廠商提供之數據，進而選擇適當的系統模擬與參數設定。模擬上，本論文進行可能的雷擊點位的暫態模擬，包含：風機葉片上、海上變壓器一次側及二次側、海陸纜連接站位置、架空線等。然後，觀察在雷擊事件當下，各電氣設備可能遭受的雷擊過電壓，最後依據IEEE所規範的保護裕度(PM)來評估是否有無超過規範值。
模擬結果顯示，風機遭受雷擊時，接地電阻越高，產生的過電壓越高。主要受影響為被雷擊的風機，其他風機群與陸上電器設備並無太大影響。若雷擊於陸上電器設備則影響範圍較大，模擬中出現低於保護裕度之情況。然而經安裝避雷器後，皆符合保護裕度。因此，安裝避雷器能夠改善過電壓的問題，以免造成系統設備的絕緣破壞。

In this thesis, the ATP/EMTP electromagnetic transient analysis program is used to simulate whether a lightning surge in offshore wind farms will cause insulation damage to the power system. In the program, the system transient model of the offshore wind farm is established, and the electrical equipment includes: wind turbines, submarine cables, land cables, overhead lines, offshore substations, E/S substations, lightning arresters, etc. The establishment process of the above-mentioned equipment model, the relevant literature and the data provided by the manufacturers are for reference, and then the appropriate system simulation and parameter setting are selected. In the simulation, possible lightning strike points include wind turbine blades, primary and secondary windings of the offshore transformer, transition joint bay (TJB), and overhead line. Then, at the moment of the lightning strike, the lightning overvoltage that each electrical equipment may suffer is observed. Finally, according to the protection margin (PM) specified by the IEEE, it is evaluated whether the specified value is exceeded.
The simulation results show that when the wind turbine is struck by lightning, the higher the grounding resistance, the higher the overvoltage generated. The wind turbines that were struck by lightning were mainly affected, and other wind turbine groups and land electrical equipment did not have much impact. If the lightning strikes the electrical equipment on land, the impact range will be larger, and the situation below the PM requirement appears in the simulation. However, after installing arresters, they all meet the PM requirement. Therefore, the installation of lightning arresters can solve the problem of overvoltage, so as not to cause insulation damage to system equipment.

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